A wideband mono static metasurface-based simultaneous transmit and receive (STAR) antenna system with high isolation and co-circularly polarized (Co-CP) radiation is proposed. The STAR antenna consists of a $2\times 2$ dual-polarized metasurface (DPMS) antenna array shared by TX and RX for mono static operation. To achieve high TXlRX isolation and identical right-handed CP (RHCP), the four TX and RX ports of the STAR antenna are excited with equal amplitudes and relative phases of 0°, 90°, 180°, and 270°, respectively, by using two wideband integrated feeding networks. Measured results show that the proposed STAR antenna system achieves $> 36\text{dB}$ TXlRX isolation and $< 3\text{dB}$ axial ratio from 4.5 to 6 GHz, and maintains similar radiation patterns with the same RHCP for TX and RX.

Ecological security (ES) is a crucial indicator for assessing the sustainable development of a region. Currently, most studies on ES primarily focus on process analysis, and the integration of environmental variability into the development of tailored control strategies for regions with varying ecological quality is overlooked. Therefore, in this study, we identified regional ES change processes, employed an optimized system to calculate the ecological security index (ESI), and identified ecological corridors (ECs) through the Minimum Constrained Resource (MCR) model to determine zoning strategies for typical arid regions, using the Ningxia region in the Yellow River Basin of China as an example. The findings showed that (1) from 2006 to 2020, the ESI values of most regions were between 0.2 and 0.4, with small but consistent increases in the ESI values over the years. (2) The proportion of regions with high ES ratings increased by 9.08 % across all districts and counties, and the center of gravity of ES shifted in a north-south and east-west direction. (3) The ESI exhibited a strong positive spatial correlation, characterized by spatial diffusion and spillover effects in most regions. (4) The ECs were predominantly distributed in a north-south direction, involving a total of 20 districts and counties. Based on the principles of sustainable development, we developed a model for the dynamic identification and zoning control of regional ES, aiming to provide a practical framework for effective ecological restoration and protection measures. Additionally, the strategies and methodologies presented in this study serve as important references for similar regions worldwide to facilitate the zoning control of ES, highlighting the broader significance and applicability of the study.

To strengthen the control of pollution sources and promote soil pollution management of agricultural land, this study constructed a comprehensive source apportionment framework, which significantly improved the reliability of potential source analysis compared with the traditional single model. The spatial distribution pattern of agricultural soil heavy metals (SHMs) content in Lintong, a typical river valley city in China, was determined and the degree of contamination was evaluated. A scientific source apportionment methodological framework was constructed through correlation analysis methods together with multiple source apportionment receptor models. Finally, the Monte Carlo simulation method was used to derive the results of the human health risk assessment (HHRA). The results revealed the following: (1) Agricultural soils were moderately and mildly polluted, accounting for 28.8 % and 71.2 % of the total number of sampling points, respectively. (2) The overall correlation of heavy metals (HMs) was strong according to the coupling analysis of the SHMs, in which a strong correlation (0.8-1) was reached among Cu, Ni, Pb, Cr and Zn, indicating that these HMs were most likely homologous or composite. (3) Multimodel analysis of the SHMs sources revealed that the first and second principal components were agricultural (41.36 %) and industrial (19.69 %) sources, respectively, and the remaining principal components were road traffic, natural factors, and atmospheric deposition or surface runoff, respectively. (4) The average comprehensive noncarcinogenic health risk indices for adults and children were 4.2259E-02 and 1.4194E-01, respectively, which were within the slight risk range, indicating that the risk caused by SHMs to the human body can be almost negligible. This study adopted a mixed method to reveal the risk of SHMs pollution and its sources, which provides some reference and technical support for traceability analysis, zoning control, and health risk studies of regional pollutants and is helpful for formulating scientific management measures and targeting control policies.