北疆供水工程高级应用项目实施

本文系统介绍了北疆供水工程高级应用项目,该项目是基于北疆供水工程已建信息化系统平台和数据基础上的深化应用软件,包括长距离供水工程调度运行决策支持、工程运行安全评估支持、事故应急处理预案与决策支持、三维GIS虚拟仿真等4个子系统。     

A sliding window technique for interactive high-performance computing scenarios

Interactive high-performance computing is doubtlessly beneficial for many computational science and engineering applications whenever simulation results should be visually processed in real time, i.e. during the computation process. Nevertheless, interactive HPC entails a lot of new challenges that have to be solved – one of them addressing the fast and efficient data transfer between a simulation back end and visualisation front end, as several gigabytes of data per second are nothing unusual for a simulation running on some (hundred) thousand cores. Here, a new approach based on a sliding window technique is introduced that copes with any bandwidth limitations and allows users to study both large and small scale effects of the simulation results in an interactive fashion.     

基于GIS的出租车调度算法

随着地理信息系统(GIS)与智能移动终端的普及,越来越多的基于GIS的出租车调度系统和打车软件被提出来,为合理规划出租车运力的投放、减少空车行驶的里程和资源的浪费,以使得乘客享受高品质的服务。而在现有的出租车调度系统中,由于缺乏合理的车辆调度算法,给社会资源带来了巨大的浪费。针对这种问题,通过GIS建模,将乘客抽象为GIS中的内点,然后通过内点快速归属算法查找附近的空车,并向附近空闲的出租车发出叫车服务。出租车在响应了用户的叫车服务后,使用城市道路网最短路径算法选择合理的路线前往乘客所在地以及将用户从出发点送往目的地,从而有效合理地利用出租车资源。最后通过模拟实验验证该算法的时效性和可行性。     

GIS局部放电检测的有源外置UHF传感器设计

针对传统无源外置局部放电超高频(UHF)传感器频带窄、增益低、容易引入噪声的问题,研究并设计了基于有源集成天线(AIA)技术的有源外置传感器.传感器通过宽频带天线接收局部放电产生的电磁波信号,在天线介质板上直接由有源对数检波器放大信号进行包络检波,省去了传统设计中的平衡不平衡转换与射频传输线,降低天线前端的匹配损耗,改善传感器的频带、噪声和增益.测试结果表明:传感器中心频率为900 MHz,驻波比小于2的频带为730 MHz ～ 1.05 GHz,传感器输出信号峰值为5V,频率为2～10 MHz.该传感器抗干扰能力强,增益高,适合GIS局部放电的检测.     

基于UHF传感器与以太网的GIS局部放电监测系统设计

针对传统局部放电监测采样率低、信号易受干扰、不利于实时监测,而超高频（ UHF）传感器进行局放监测因设备通信速度慢、无法故障录波的问题,设计了一种基于UHF传感器与以太网的气体绝缘开关设备（ GIS）局部放电监测系统。该系统由一个主控采集系统和若干个传感器模块组成,传感器模块获取局部放电产生的UHF电磁波信号0.3～2 GHz,通过对数检波电路降频至2～10 MHz;主控采集系统采集该信号,通过SDRAM缓存后经以太网发送至变电站管理员,实现对GIS局部放电高速实时在线监测。测试实验结果表明：该系统功能强,速度高,工作稳定,监测范围广,当局部放电发生时,系统能实时发送报警信号,并可提供故障信号波形用以故障分析。10/100 M以太网通信实际速度可达500 kB/s,比传统的RS—485通信速度提高90倍以上。     

基于移动地理信息系统的油气管道工程量统计系统的设计

为了快速准确获取油气管道线路铺设的工程量,将移动地理信息系统( GIS)技术应用到管道线路方面,利用其空间数据获取功能和其可嵌入性的优点,设计基于移动GIS的油气管道线路工程量的获取统计系统。该系统利用GPS定位技术智能化地获取显示预设管道线路路况和周边地理信息,并利用获取的空间数据通过图形近似化算法快速地计算出管道线路铺设工程量,通过Dijkstra算法选出最优路径,为油气管道的选线提供有力依据,并且可以为管道选线人员和野外数据采集人员提供远程交流服务。该系统的应用将大大减少油气管道选线的时间和工作量。     

Agro-ecosystem modeling can aid in the optimization of biomass feedstock supply

Recent European Directives promoted the development of biofuels, requesting mandatory limits to their emissions ot greenhouse gases (GHG). Second-generation biofuels based on lignocellulosic biomass are prime candidates but their GHG emissions are variable and uncertain. Agro-ecosystem modeling can capture them and the performance of biofuel feedstocks.This study aimed at optimizing feedstock supply for a bioethanol unit in France, from agricultural residues, annual and perennial crops. Their productivity and environmental impacts were modelled on a regional scale using geo-referenced data on soil properties, crop management, land-use and future weather data. Several supply scenarios were tested. Cereal straw was the most efficient feedstock but had a low availability, and only miscanthus could meet the bioethanol plant's demand. Sorghum combined poor yields and high GHG emissions compared by miscanthus and triticale. A mix of three biomass sources used less than 3% of the regional agricultural land while abating GHG emissions by 60%.     

基于GIS的长江流域站网平台设计与实现

随着国家对水文水资源工程项目高度重视,水文站网规划和管理工作日趋繁重。结合长江流域站网工作实际,利用GIS技术,通过功能模块设计、数据库设计、主要算法设计,探讨了长江流域站网管理平台的设计与实现。系统功能模块包括数据组织与管理、信息查询与展示、辅助规划与分析、防汛决策与支持,算法设计关键技术有雨量等值面及面雨量计算。该系统能有条理地组织各类站点、快速获取站点数据,其数据和计算方法可为站网规划及防洪决策提供重要依据。     

全国瓦斯地质信息云服务平台研究

针对现有云计算服务框架不适用于GIS复杂空间计算分析的问题,将分布式系统基础架构Hadoop与GIS相结合,实现了GIS地图数据的云储存及分布式并行空间分析计算,提高了用户页面地图漫游体验及地图、属性的复杂组合查询效率。     

采煤塌陷区地形渲染研究

随着煤炭的大量开采,塌陷区逐渐增多,严重地破坏了矿区生态结构,影响了矿区及周边地区人们的生活。因此良好的塌陷区漫游系统成为了治理这些危害的关键。三维地形是可视化系统及虚拟仿真的基本组成部分,也是此次项目至关重要的一部分。针对当前三维地形及其渲染技术的研究现状,该文结合常用图形接口OPENGL,在VC＋＋6.0平台下,运用GIS技术和采煤塌陷区地形数据,对LOD技术和ROAM算法进行研究,更好地实现塌陷区漫游效果。