基于DLA模型的植物生长模拟研究

归纳了分形算法中的Diffusion Limited Aggregation模型（即DLA模型）的分形演化算法，提供了基于DLA模型在计算机上进行植物生长模型的实现方法。模型利用Borland Delphi高级语言进行了实现，验证了基于DLA模型的植物生长模拟方法。     

虚拟植物生长模型

该文提出了一个“基于状态空间的虚拟植物结构生长模型”。较之L-系统,该模型既能够反映植物并行生长,也能够连续、动态地模拟这一过程;不仅可以调节与控制,而且易于理解;拓展了状态空间理论的应用领域,为虚拟农林提供了具有实际应用价值的研究方法。     

三峡库区森林生物量和碳储量的遥感估测研究

提出了一种利用遥感数据、气象数据、地形数据以及森林调查数据反演森林生物量和碳储量的新方法,以尺度生长理论为基础,利用环境和地形因子、森林资源调查样地数据等资料,估算了三峡库区森林树高、树高与胸径之间的尺度关系、以及森林胸径分布图,并在此基础上,利用生物量样地数据建立了胸径和生物量之间的尺度关系方程,反演得到2008年研究区的生物量为1.34×108t和碳储量为6.37×108t.     

基于环境敏感的植物动态生长模型研究

在对林学中的植物生长模型和环境模型综合研究的基础上,提出了一个基于环境敏感的植物动态生长模型,并对此模型的原理和实现方法进行了分析和研究,最后通过相应的可视化技术将该模型应用于虚拟森林的动态仿真系统.     

基于改进随机森林模型的水质BOD快速预测研究

为解决BOD传统测量耗时长、需要离线采样分析、实验操作复杂的问题,论文提出了一种基于特征重要性排序和LDA降维算法改进的随机森林模型用于BOD的快速软测量.改进随机森林模型将12维辅助特征向量降至3维特征向量,有效减少数据中存在的噪声与冗余信息,提升了随机森林模型的预测能力.仿真结果表明,改进后的随机森林模型相较于其他...     

基于形态参数的植物根系生长模型可视化构建

通过对植物根系的形态结构分析,提出了根单元的定义及其相关的建模参数,并进一步实现了基于根单元的根系拓扑结构。利用Unity3D父子对象逻辑及相关的消息传递机制,实现基于参数标定的根系三维建模架构。使用相对控制点路径、截面图形边界计算、空间平面坐标变换技术、Mesh三维网格算法实现了根系三维模型。层级树形结构与相对尺寸、相对时间的整合,实现了植物根系的生长仿真。结合Shader着色技术,完成了通过图像完成根材质建模,达到了真实仿真的效果。实现的根系模型具有智能设计、动态生长的特点,且不同的特征参数输入,可以实现不同种类的植物根系仿真,具有良好的通用性和适用性。     

基于碳动力学模型的虚拟拟南芥植物生长模拟

具有植物生理特征的花卉植物功能结构模拟是目前虚拟植物的研究热点。基于反映植物生长机理的碳动力学模型和L-systems的形态结构表达,提出了一种功能结构相统一的高度真实的虚拟植物生长模拟算法。利用L-systems的形态构造方法对拟南芥植物组织器官的动态生长规则进行了表达;植物生长基元（茎节间、叶、花）的分枝生长考虑了碳汇生物量在基元的传输和分配,并定义生长曲线函数描述叶片和节间在不同生长发育阶段的动态生长演替过程。实例证明该算法能较准确地模拟拟南芥的动态生长过程,模拟生长曲线跟实际生长曲线相吻合,验证了算法有效性。     

基于模糊神经网络的植物生长建模

提出一种基于模糊神经网络的植物建模方法,将测量的植物生理数据作为模糊神经网络的输入,自动学习拟合植物器官生长函数,提取生长规则。由同化物驱动植物生长发育,对虚拟器官的属性进行修改,将生理部分的变化反馈到结构部分。当虚拟环境变化时,模型响应环境变化,自动调整生长函数的参数和生长规则,使植物趋向于有利生长环境。实验结果表明,该方法能够准确提取植物生长函数和生长规则,对植物生长进行逼真的模拟。     

基于生长动力学的芦苇属植株虚拟生长模型

针对植株形态建模过程中由于缺乏生理生态特性而导致模型无法真实再现植株生长发育规律的问题,提出了一种基于生长动力学的植株形态变化模型构建方法。以芦苇属植株为例,首先研究了植株生长动力学特性,并以有效积温、生长速率变化等为驱动力构造了植株形态建成模型;其次,应用开放式L系统(Open-L)方法描述了植株冠层拓扑演变过程;最后,通过耦合植株拓扑与器官形体的几何模型及显示模型,给出了植株虚拟生长模型构建算法。实验结果表明,该方法实现了植株形态的可视化,并反映了植物生长机理,有利于动态掌握和预测植物生长发育状况。     

虚拟植物生长的双尺度自动机模型

用来构造植物形态的计算机模型很多,但大部分模型用于自然景物的模拟,所研究的内容主要集中在计算机图形学方面。该文从植物学的角度出发,提出了微状态和宏状态的双尺度概念,建立了虚拟植物生长的双尺度自动机模型,该模型考虑了植物的生长机理,参数物理意义明确,结构简洁条理,形象直观,易于理解和编程实现,并且应用了符合植物顶芽和腋芽发育过程的概率模型,更适合模拟真实植物的生长过程,通过与“L系统”和“参考轴技术”这两种著名的植物生长模型的比较,以及给出了用该模型模拟植物学家提出的构造模型的例子,证明了该模型实用有效。     

基于模糊神经网络的火灾识别算法

火灾自动识别能够及时准确预报火情。在森林大空间的环境中,由于火灾信号具有非线性和不确定性,将采集的探测信号做简单的分析与比较,误报率比较高。如何融合几个传感器的信号进行有效地火灾识别是一个难点。为提高预测的准确性,针对传统的森林火情预测系统误报率高的缺点,提出一种基于模糊神经网络的火灾识别算法。首先,将模糊控制和神经网络以串联的方式结合,将采集的传感器信号进行处理后送入三层前馈BP网络进行处理,输出明火概率、阴燃火概率、无火概率,然后,将它们作为模糊控制系统的输入,模糊化后进行模糊推理,最后去模糊化得出火灾概率大小。并利用MATLAB工具箱对构建的算法模型进行仿真分析,仿真结果表明,本文的方法能够有效地融合多个火灾探测传感器的信号,快速而准确的判断出火情的大小,提高火灾识别的准确率,减少误报率。     

薄膜生长的元胞自动机模型

在一定条件下,单个原子或原子团簇在液体基底表面无规律扩散和凝聚,并形成具有分形结构的分枝状凝聚体,形成此类凝聚体所需的时间非常短(约1—10s),直接观察原子或原子团簇在液体表面的成核、扩散及凝聚过程十分困难。元胞自动机是研究复杂体系的一种理想化模型,特别适合那些难以用数学定量描述的复杂动态体系实施计算机模拟。针对在液体基底表面的金属原子会凝聚形成具有特殊结构的分形凝聚体这一实验结果,建立了团簇一团簇凝聚的元胞自动机模型,对此类液体基底表面的金属原子分枝状凝聚体的生长过程进行了计算机模拟。模拟结果表明,凝聚体的分形维数和回旋半径都与实验结果相一致,为研究薄膜生长机理提供了一种新的方法。     

基于细胞自动机的生长系统仿真模型研究

该文定义了一种广义生长系统,给出了其微分方程模型,在此基础上提出了一种基于广义生长系统生长机理和微分方程模型的细胞自动机仿真模型的设计方法,并利用此方法设计了广义生长系统的细胞自动机仿真模型(GCASM)。GCASM采用维的细胞自动机作为生长空间,采用Moore邻域作为其细胞邻域,演化规则根据生长系统生长机理和微分方程模型设计,GCASM细胞代表一个由广义生长系统状态变量确定的特定值。对GCASM进行的统计特性分析结果显示,模拟生长系统的细胞自动机仿真模型在数学期望意义下与所模拟的生长系统的动力学微分方程模型具有较好的一致性。     

基于GIS的森林资源现状分析

以安徽省东至县梅城林场森林资源为例,以Mapinfo4.0和Viewgis2.0为GIS软件平台,建立梅城林场森林资源管理信息系统,利用该系统可以实现森林资源的准确查询、修改、统计和分析及其结果的可视化;同时可以实现森林资源的动态监测,为提高森林资源管理水平提供科学依据。     

区域森林生物量遥感信息模型构建研究

森林是陆地生态系统中最大的碳汇,在调节全球碳平衡、减缓大气CO²等方面具有不可替代的作用。森林生物量是陆地生态系统碳循环过程中最主要的参数,准确估算森林生物量及森林的变动引起的生物量变化受到科学家的普遍关注,并成为碳循环科学研究中的焦点。以生态敏感区滇西北香格里拉县为研究区,在野外森林样方调查数据的支持下,综合3S技术、地理学、生态学、气象学等相关知识,筛选了9个植被指数、2波段灰度值、生长季降水、生长季积温、生长季总辐射量、海拔、坡度、坡向、坡位和土壤有机质含量等多个因子,组合成遥感综合因子层、地理综合因子层与水、光、热共同构成变量,建立了区域森林生物量估算模型,并进行了检验,模型的R、R²、aR²及F统计量分别为0.809、0.655、0.661、101.436;样地实测值与模型估测值建立线性回归方程常数项(a)和回归系数(b)分别为0.09和1.021;用22个野外实测样点生物量数据对估算模型进行独立性检验,平均估算精度达到76.43%。说明模型的估算精度总体稳定,基本满足生物量估算精度要求,可用于该区域的森林生物量估算研究。     

基于AⅧAA模型的弹上电子设备可靠性增长试验研究

采用工程界普遍使用的AMSAA模型,对某型弹上电子设备进行了可靠性增长试验,达到了预期的可靠性增长目标,验证了AMSAA模型方法的合理性,并简述了一种在AMSAA模型基础上采用牛顿迭代法来预测特定MTBF下的试验时间的方法,该方法合理可行,对开展可靠性增长与可靠性增长试验工作具有重要的实际意义。     

生长森林的蚁群优化算法在Steiner树问题上的应用

Steiner树问题是一个经典的优化问题.已被证明是NP-complete问题.对于此问题已经有了很多经典的求解方法,然而在这些方法中一些算法的时间复杂度太高,另一些算法则得不到较好的解.因此,本文提出一种生长森林的蚁群优化算法求解Steiner树问题.在此算法中,蚂蚁行动过程中形成的是森林,每只蚂蚁走出的每一步都只是使当前的森林进一步生长,蚂蚁行动的目标就是使森林中的所有的树连接成一棵树且这棵树包含了所有的目标节点.仿真实验结果表明,算法在寻优能力、收敛速度方面都有良好的表现.     

基于Pro/Toolkit的锻压机床装配模型快速设计

为了快速响应市场需求,提高设计效率,针对锻压机床产品少批量、多种类、设计周期长等特点,利用模块化技术分析锻压机床产品,提出基于Pro/Toolkit技术的锻压机床产品装配模型的快速设计体系,分析模块划分、模块设计、产品建模、产品装配等相关技术。实例验证了该系统的各项技术,并给出设计过程与结果。     

基于逻辑等效模型的快速功能仿真验证

随着集成电路设计技术的发展,集成电路的规模越来越大,这使得在设计的各个阶段设计验证越来越重要,验证耗时的缩短也成为了SOC设计的关键。介绍了基于逻辑等效模型的快速功能仿真验证的方法和技巧,首先研究了验证的策略和方法,然后阐述了采用NC-Verilog进行快速功能仿真验证所使用的逻辑等效模型,最后给出了该方案的仿真结果和结论,证明该技术不仅能达到功能仿真验证的目的,而且有效地缩短了仿真周期,显著地提高了仿真效率。