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HF.058｜地面以下部分也可以栩栩如生

发布于 2023-06-16 11:24:31

在自然界中，无时无刻不进行着各种形式的能量流动和物质循环，有的发生在近地面大气，有的在地下土壤层中发挥作用，更多的是发生在两者之间构成一个系统的有机整体。本期图绘让我们一起聚焦地面以下部分的可视化，探索地下土壤层和水层的真实面貌。

土壤剖面图

自地表向下直到土壤母质的垂直切面称为土壤剖面，是土壤成土过程中物质发生淋溶、淀积、迁移和转化形成的。自然土壤剖面分为腐殖质层、淋溶层、沉积层、母质层四个层次。

图片来源：Xia, Jicheng, et al. "Migration and transformation of soil mercury in a karst region of southwest China: Implications for groundwater contamination." Water Research 226 (2022): 119271.

地下过程机理可视化—概念化

将地下过程的物理、化学、生物等机理转化为图像或概念模型，以便人们更好地理解和研究地下过程。这种方法可以帮助研究者更好地预测和管理地下资源，如矿产、水资源等，同时也有助于评估和减少地下环境风险。

图片来源：Chen, Kewei, et al. "Vertical hydrologic exchange flows control methane emissions from riverbed sediments." _Environmental Science & Technology_ 57.9 (2023): 4014-4026.

图片来源：Xiao, Ke-Qing, et al. "Introducing the soil mineral carbon pump." _Nature Reviews Earth & Environment_ 4.3 (2023): 135-136.

图片来源：Liu, Liangfeng, Huai Chen, and Jianqing Tian. "Varied response of carbon dioxide emissions to warming in oxic, anoxic and transitional soil layers in a drained peatland." _Communications Earth & Environment_ 3.1 (2022): 313.

地下过程机理可视化—写实化

地下过程机理写实化和概念化在表现方式与呈现效果上两者存在较大的区别，写实化通常是通过较为真实、具体的图像或视频等方式来呈现地下过程机理的各个方面，以尽可能地还原真实情况。

图片来源：王国成,肖浏骏,林子祺等.植物根系碳输入对非根际土壤碳库贡献的全球定量研究[J]._中国科学:地球科学_,2023,53(05):1067-1082.

图片来源：Jackson, Robert B., et al. "The ecology of soil carbon: pools, vulnerabilities, and biotic and abiotic controls."_Annual review of ecology, evolution, and systematics_ 48 (2017): 419-445.

图片来源：Pan, Chang, et al. "Mixed planting enhances soil multi‐nutrient cycling by homogenizing microbial communities across soil vertical scale." Land Degradation & Development 34.5 (2023): 1477-1490.

AI工具绘制立体剖面图

本次主要介绍两种AI绘图的方法：以图生图和利用关键词提示AI绘图。

1.以图生图过程，首先找到一张想要绘制出的类似的图片，以下图为例：

图片来源：www.veer.com

在Vega AI创作平台上选择以图生图，选择基础模型和风格以后，便可以生成想得到的图片：

2.利用关键词提示AI绘图。Leonardo AI能按照我们想法利用一定的模板进行绘图创作，下图是小编在选定模板后键入“A three-dimensional soil profile map divided into four layers. Display different soil characteristics based on different depths.”得到的结果：

ps：AI绘图工具的优点是可以快速的生成一张图片，然而，AI绘图工具也存在一些缺点，比如需要一定的学习曲线（一般不会直接得到最终想要的结果），它们的界面和功能也比较复杂。总的来说，现在的AI绘图软件已经具备了许多科研绘图所需的功能，但是在一些特定情况下，手工绘图仍然是比较好的选择。因此，在选择绘图方法时，需要根据具体情况进行综合考虑。