格网尺度下湖南省生态服务价值时空演变研究

[目的]评估近20年土地利用变化与生态服务价值时空变化特征,以期为湖南省国土空间规划编制和生态保护开发方面提供相关依据.[方法]基于中国陆地生态系统单位当量因子表,通过价值系数修正,利用探索性空间统计分析方法在格网尺度下考察湖南省土地利用情况与生态服务价值动态变化特征.[结果]林地是湖南省最主要的自然生态系统,其面积不...     

基于多特征融合的变尺度目标跟踪方法

给出一种基于多特征融合的核相关滤波器变尺度估计方法,以求解决视觉跟踪目标尺度变化问题。先提取目标所在区域的方向梯度直方图、颜色名和均匀局部二值模式,将此三种特征进行融合,构造训练样本,对目标外观建模;再求解线性岭回归函数,获得位置和尺度核相关滤波模板,对待检测帧的候选区域进行相似性度量,确定跟踪目标位置及尺度;实时更新位置模型和尺度模型的学习因子。实验结果表明,所给方法在不同挑战因素下,满足精确跟踪的要求,且在目标尺度变化、遮挡等复杂场景下,有较强鲁棒性。     

区域蓝绿空间时空演变及驱动力

以1980、2000和2020年的土地利用数据为支撑，通过空间统计和分析方法，揭示杭州市1980—2020年蓝绿空间演变的特征，并利用地理探测器分析演变的驱动力.结果显示：1）杭州市景观格局的空间特征尺度为900 m×900m; 2）近40a杭州市蓝绿空间的土地利用转移主要发生在耕地、林地和建设用地之间，且耕地在2000—2020年的下降幅度比1980—2000年的大；3）蓝绿空间的破碎化程度增大，景观多样性降低，且主要是发生在2000—2020年；4）高程、GDP、夜间灯光强度和建设强度是1980—2020年的主要驱动因子，驱动因子的整体解释力在1980—2000年有所下降，在2000—2020年有所上升，且各类驱动力的均质化逐渐增大.     

泰州医药城建设过程中土地利用分析及研究

泰州市作为长三角洲城市中一个新的发展热点,在城市化发展方面已初见规模,以泰州医药城建设过程中土地利用分析为例,研究市级尺度的土地利用变化规律.该研究选用GIS软件系统的支持下的层次分析法与灰色聚类相结合的评价体系,利用地理信息系统的理论与技术,从收集的资料中,提取评价因子信息,并在GIS软件中实现层次分析与灰色聚类相结合的模型计算,分析其用地扩张特征以及驱动机制,为保护耕地林地、促进城市土地节约集约利用提供参考依据.     

矿井视频图像中人员目标匹配与跟踪方法

针对矿井视频图像人员跟踪中光照强度低、光照不均且变化剧烈、目标尺度变化频繁及矿工携带矿灯对目标外观特征影响明显等问题,提出了一种基于压缩感知的实时多尺度人员跟踪方法.基于压缩感知和归一化矩形特征,得到尺度不变压缩特征SICF,该特征被用于实时描述尺度变化的目标.基于SICF建立目标外观模型,并利用朴素贝叶斯分类器识别样本类别,确定样本与目标之间的相似度.为了降低矿灯对目标外观特征的影响,提出利用边缘颜色特征得到各样本置信度,并与SICF外观模型融合共同构建粒子滤波框架的观测模型;结合矿工运动特点和速度信息,利用二阶模型作为运动模型.通过对标准视频库和井下实际采集视频的实验结果表明:本文算法在精度、稳定性及对井下特殊环境的适应性上均优于当前国内外最新算法,平均跟踪帧速达24fps.     

GPS/SINS组合导航系统的多尺度融合算法研究

将传统的基于模型的动态系统分析法与基于统计特性的信号多尺度变换分析法相结合,提出一种多尺度融合算法,并用于GPS/SINS组合导航系统.该算法首先建立系统的原始尺度动态方程与观测方程;然后利用小波变换将该动态方程与观测方程在不同的尺度上进行数据融合;最后利用不同尺度上的融合结果进行全局最优融合,并利用该结果对SINS进...     

基于Haar小波的一类动态多尺度系统最优估计算法

提出一种基于状态空间投影方程的动态多尺度系统建模方法，给出了基于Haar小波的模型的具体形式。该模型满足标准卡尔曼滤波条件，执行卡尔曼滤波，可获得各个尺度上目标状态线性最小方差意义下的最优融合估计值．仿真结果令人满意，并为动态多尺度系统建立了一种新的估计理论框架。     

基于"3S"技术的土地利用时空变化研究

土地利用／土地覆被变化是全球环境变化研究的核心领域．“3S”技术是进行资源环境研究的重要技术手段．本文基于“3S”技术,对土地利用的时间动态特征和空间动态特征进行了定量分析．以秦皇岛市为例,通过数学建模,揭示了研究区土地利用变化规律,为秦皇岛市实现生态环境目标提供理论依据．     

用细胞自动机实现Logistic模型

对应用于模拟肿瘤生长的Logistic模型进行了分析和研究,设计了基于一维细胞自动机的肿瘤动态生长模型. 以连续Logistic模型为基础,导出模型的离散差分形式;在前人工作的基础上,设计出基于细胞自动机的离散动态计算机生长模型,并设计出人工细胞自动机状态随机演化规则;对基于一维人工细胞自动机的肿瘤动态生长模型进行了数值仿真实验. 理论分析和结果表明细胞自动机模型仿真曲线与连续Logistic模型两者相互吻合.     

宁夏彭阳县土地利用变化及驱动力分析

以宁夏限制开发生态区典型县域彭阳县为研究对象,基于2000年,2005年,2010年,2015年4期土地利用解译数据,结合土地利用动态变化模型和土地利用强度指数,揭示了彭阳县土地利用年变化率及变化特征,并采用主成分分析法对土地利用变化的驱动因素进行了分析。结果表明,2000—2015年彭阳县土地利用类型以耕地、林地、草地为主,土地利用整体特征未发生显著改变,其中,林地、建设用地处于增加趋势,草地与耕地面积在减少,水域和其他用地面积变化幅度较小;土地利用强度指数从2000年的286.56%增加到2015年的287.90%,人类对土地利用的干扰程度逐渐加深;经济发展、产业结构优化、人口增长是彭阳县土地利用变化的主要驱动力。     

软球模型在全尺度模拟中的验证和分析

针对颗粒流全尺度模拟时的干碰撞问题,在内嵌边界多重直接力全尺度算法中加入软球碰撞模型.通过空气中小球碰撞壁面和小球在粗糙表面上滚动2个典型算例,验证了软球模型在全尺度模拟中对干碰撞作用求解的适用性和准确性.对软球模型各主要参数的敏感度分析表明:时间步长越小,碰撞计算越精确;弹簧刚度系数越小,软球模型的接触特征时间越长,全尺度计算受到的资源限制越小;网格尺度、速度恢复系数对软球模型在全尺度模拟中的求解精度影响不大.实验室尺度气固鼓泡床的全尺度模拟结果表明,耦合方法可用于计算复杂的多颗粒流动体系.     

滇中城市群多尺度景观格局时空分异特征分析

以滇中城市群为例,采用GIS技术、Fragstats4.2等软件工具分析2009—2015年滇中城市群尺度和州市尺度的景观格局时空分异的特征.结果表明:在城市群尺度上,研究区内优势景观连通性降低,景观异质性程度、破碎化程度大,景观斑块的聚合程度降低,土地利用情况朝均匀化和多样化发展;在州市尺度上,玉溪市、曲靖市和楚雄彝族自治州的多样性指数和均匀度指数增加,蔓延度指数逐渐减小,楚雄彝族自治州、曲靖市和昆明市的最大斑块指数和聚合度指数均减小.整个研究区的西南部、东部以及西部地区的景观异质性增加,土地利用均匀多样,优势景观对景观格局的控制性减弱;西部、东部以及中部地区的破碎度增加,连通性变弱,人为活动对该地区景观格局变化影响显著.本研究对滇中城市群国土空间格局多尺度演化模拟及优化配置提供科学的参考依据.     

软球模型在颗粒流全尺度模拟中的验证和分析

针对颗粒流全尺度模拟时的干碰撞问题,在内嵌边界多重直接力全尺度算法中加入软球碰撞模型.通过空气中小球碰撞壁面和小球在粗糙表面上滚动2个典型算例,验证了软球模型在全尺度模拟中对干碰撞作用求解的适用性和准确性.对软球模型各主要参数的敏感度分析表明:时间步长越小,碰撞计算越精确;弹簧刚度系数越小,软球模型的接触特征时间越长,全尺度计算受到的资源限制越小;网格尺度、速度恢复系数对软球模型在全尺度模拟中的求解精度影响不大.实验室尺度气固鼓泡床的全尺度模拟结果表明,该方法可用于计算复杂的稠密流动体系.     

基于GIS的云龙示范区土地利用转移分析

土地利用变化的空间特征和变化规律分析是区域规划的重要依据。在RS/GIS技术支持下,以云龙示范区2005和2010年2期遥感数据为主要数据源,结合相关软件进行图像及数据的处理;运用土地利用转移矩阵和土地利用动态度、土地变化强度等指标对研究区土地利用的空间变化进行了研究。结果表明:5年间云龙示范区土地利用变化总量为48.61 hm2,增长3.26%;土地利用动态度差异明显,林地和水域面积维持稳定,但建设用地和耕地变化较大,土地利用变化强度为0.65。该结果可为区域土地利用动态监测提供数据支撑,也可为云龙示范区规划及建设提供参考依据。     

基于遥感的三门峡库区湿地演变特征分析与土地利用健康评价

三门峡库区湿地地处黄河中游,是典型的多泥沙河流湿地。分析三门峡库区湿地土地利用类型的变化,对认识该地区整个生态系统的结构和变化具有至关重要的作用。基于1979～2017年8期Landsat系列遥感影像数据,对三门峡库区湿地土地利用信息进行了提取。选用单一土地动态模型,揭示了三门峡库区湿地各土地利用类型的年际演变特征,同时分析了其2017年年内演变特征,并从土地利用结构、经济社会效益、生态系统功能3个方面选取了17项指标,采用模糊层次分析法对三门峡库区湿地土地利用健康状况进行了评价。     

多尺度熵方法在机械故障诊断中的应用研究进展

机械设备状态监测与故障诊断的关键是故障特征的表征与提取,采用基于熵及相关方法建立的非线性动力学指标能够提取蕴藏在振动信号中的非线性故障特征信息。自熵方法引入以来,通过不断修改和改进来提高熵估计的准确性,多尺度熵进一步拓展了时间序列其他尺度上包含的复杂度信息,其在设备状态监测与故障诊断中得到广泛应用。本文对单一尺度熵及多尺度样本熵、多尺度模糊熵、多尺度排列熵和多尺度散布熵等多尺度熵方法在机械智能故障诊断中的应用进行综述,总结不同方法的特点优势与不足;针对多变量数据处理问题,综述由单变量推广到多变量的多元多尺度熵的应用发展过程。最后结合多尺度熵相关方法在机械智能故障诊断中面临的问题与挑战,对未来发展方向进行展望,即在工业大数据应用、故障机理、可解释性角度构建基于熵的深度学习模型。     

轨迹分析与元胞自动机在土地利用动态模拟中的应用

元胞自动机模型是一种时间、空间、状态都离散,空间上相互作用及时间上因果关系皆局部的网络动力学模型.在该类模型研究中,经常将其与其他类型模型相结合使用,以提高模拟有效性.轨迹分析是一种可用来分析时序动态变化的新方法.本文在总结、分析元胞自动机与轨迹分析模型各自特点的基础上,探讨了两者在土地利用动态变化研究中联合应用的可能性,为以后建立基于轨迹分析与元胞自动机的土地利用动态模型奠定理论基础.通过对天津滨海新区土地利用变化进行初步模拟,证实了该理论的可行性.     

钢筋混凝土结构多尺度建模与数值分析

采用通用有限元软件ABAQUS实现了精细单元与粗糙单元之间的界面耦合及变形协调,并通过算例验证了结构多尺度有限元分析方法的有效性和精确性。基于多尺度方法,结合纤维模型子程序与混凝土塑性损伤模型,对钢筋混凝土框架结构进行多尺度建模,并进行了弹塑性时程分析及局部构件损伤分析。结果表明：对于大型结构或复杂结构来说,多尺度计算可较好地模拟局部构件的复杂边界条件,为大型工程结构进行多尺度计算提供参考。     

时间尺度对梯级水电站发电调度建模准确度影响分析

随着梯级水电站的陆续建成投运,梯级水电站开展联合精细化调度的相关研究,如：模拟长系列径流资料提取调度规则、历史运行过程的优化调度水平精确评价等,对确定性径流情景下梯级水电站联合调度精细化模拟提出了新需求。然而,传统的梯级水电站精细化调度建模研究多集中在水电站水电能转换关系、梯级水电站间水力联系的精细化模拟等方面,关于模型时间尺度对模型准确度影响的研究较少。在确定性径流情景下,模型时间尺度也是影响调度模型准确度的关键因子之一,且其对模型准确度的影响受其他诸多因子的扰动,呈现复杂的关联关系。因此,从理论分析和实例分析2个方面,研究了确定性径流情景下时间尺度对梯级水电站发电调度建模准确度的影响。本文运用控制变量法及逐步逼近的思想分析并推导了影响不同时间尺度调度模型准确度的关键因子,确定了弃水量计算偏差、径流量大小、径流期内变化及初末水位差等关键因子,并定性分析了上述关键因子扰动下模型时间尺度对调度模型准确度的影响。在此基础上,针对金沙江下游梯级水电站实例,以理论分析成果为基础,运用工况设定-模拟计算-结果统计分析的方法,对金沙江下游梯级水电站不同调度期下不同时间尺度模型准确度进行了定性、定量分析,进而依据上述分析结果建立了金沙江下游梯级水电站多尺度发电调度模型。模拟结果一方面证明了理论分析结果的正确性;另一方面表明所构建的多尺度发电调度模型能够较为准确地反映水电站实际工况,且同时能有效减小调度问题的规模,为梯级水电站的调度规则提取、历史调度评价等提供切实可用的发电调度模型,同时,可为大规模梯级水电站群联合调度问题的降维求解提供新思路。     

多尺度结构动力方程及其在损伤识别中的应用

以一个三层框架结构为研究对象，分析了结构发生损伤时其动力参数的变化特征.应用小波变换，推导了多尺度结构动力方程来分析结构动力系统中的损伤识别.面向结构损伤识别，描述了多尺度动力方程能获得更丰富的结构参数变化信息.根据时变动力系统的结构损伤识别数值计算的特点，应用状态空间法来对结构损伤动力过程进行数值模拟.通过不同激励荷载下的损伤数值模拟和损伤时域识别，研究了多尺度损伤识别的两个关键性问题：不同位置的传感器对损伤预警的敏感性；系统输入荷载频率成分对损伤信息分布的影响.所进行的研究对于在基于小波分析的结构健康监测中合理选择传感器位置、采样频率及确定信号分解的尺度数具有理论指导意义.