一种发现时空变化模式的方法

针对时空快照模式，提出一种从时空快照数据中发现时空变化模式的方法．采用了基于密度和基于网格的方法，将高维密集单元的搜索限制在子空间密集单元的交集中，缩小了搜索空间．通过引入子约束和模式区间等概念，使算法能发现不同概念层上的变化模式．结果中的模式质量取决于离散过程中的最小粒度．通过实验数据证明，此法能够有效地从时空快照数据中有效提取时空变化模式．     

时空数据模型研究原则与表达方法的探讨

时空数据模型的三个基本要素是空间位置、属性和时间．确定研究尺度范围内地理信息基元，合理表达时空关系和模型的层次体系是时空数据模型研究的基本原则．时空数据模型的表达方法主要有序列快照模型、基图修正模型、时空复合立方体模型、基于特征的时空数据模型和图谱数据模型．目前条件下，时空数据模型研究的重要意义在于，扩展传统地理信息系统的功能，实现时态地理信息系统(TGIS)的时序分析与规律预测．     

基于时空视频块的背景建模

提出了一种基于时空视频块的背景建模方法,时空视频块同时包含空间表观信息和时间运动信息.一个给定的背景位置在所有可能光照条件下的时空视频块集中位于一个低维的背景子空间中,而运动前景的时空视频块散布在背景子空间外的整个高维视频块空间中,采用一种高效的在线子空间学习算法实时更新背景子空间的主成分,根据时空视频块到背景子空间的距离来区分背景时空视频块和前景时空视频块.实验结果显示,本文中提出的方法能够在光照剧烈变化、前景与背景对比度较低的情况下准确地检测出前景目标.     

一种远程备份数据虚拟重构方法

针对目前常用的基于写时拷贝（COW）快照方法的持续数据保护（CDP）系统在数据重构时,需要在快照物理空间存储旧数据,从而花费巨大空间和时间代价的问题,本文提出了一种远程备份数据虚拟重构方法.该方法使用偏移文件和位图文件分别记录旧数据块所在位置以及数据块是否变化,并在内核层创建虚拟块设备,自定义块设备的I/O处理函数,把对数据块的读操作重定向到镜像卷或日志卷,从而克服了快照方法造成的灾备中心时空资源浪费严重的问题.实验结果表明,相比基于快照方法的数据重构,本文方法不进行物理重构,不仅可有效地节约存储空间,而且可大幅地缩减数据重构的时间.     

地籍管理信息系统中宗地数据的时空组织与查询研究

时态信息是地理信息系统（GIS）中信息的重要一维，时态地理信息系统（TGIS）已成为当前国际GIS研究的热点。在地籍管理工作中，空间对象的历史状态和引起状态变化的相关事件等数据作为重要的存档资料都应当加以保存。在简要介绍了时态地理信息系统和时空数据模型之后，以地籍管理信息系统中的时态数据的管理来讨论适合实际地籍管理的宗地时空数据组织和查询。第一部分分析了宗地变更的基本类型，主要讨论了空间物体形态的变化，一般分为宗地合并、宗地分割和复杂变化。接着在第二部分则描述了宗地变化的时空拓扑关系－空间相关性（spatio-overlap）和时间相接性（time-meet）。第三部分在不改变原有的数据库的存储结构的条件下，运用基态修正法，通过定义时态对象来构造宗地数据时空模型，据此在宗地层区分现状层和历史层来对时态数据进行数据组织。在第四部分，根据宗地数据的时空变化类型和时空拓扑关系，设计了查询算法进行宗地空间数据的时态查询，并提供了查询算法的关键代码。最后，我们以某市旧城改造的实验数据进行了验证，实践表明运用该方法可以有效地对时态数据进行快照查询和任意宗地进行时态跟踪和搜索。     

色彩子空间中绘景解析

在多维时空载体基础上,依照色彩学、美术学和光谱学等理论,分别构置(加色)色彩子空间(R,G,B)和(减色)色彩子空间(C,M,Y),讨论了不同色彩子空间(C,M,Y)和(R,G,B)的关联性、差异性和互补性,通过实例总结出若干新的结论。色彩子空间中的点、线、面、体构成了色彩新绘景,对这些新绘景进行了理论性分析,指出代表点在(R、G、B)子空间中的密集变化可能会留下一个高次曲面或体积,这是复杂体系色彩复杂变化的过程。对于不同子空间中的绘景相互映射,给出色彩空间中色彩变化的全景描绘。当考虑时间因子T时,(T,R,G,B)就构成四维坐标体系,则体系中全部色彩绘景将随时间的变化而变化,即形成有真实动感的色彩体系。     

基于矢量栅格一体化数据模型与面向对象技术的城市地价动态监测系统

根据矢量栅格一体化数据模型的特点和城市地价动态监测系统的功能需求，在城市地价动态监测系统设计中使用矢量栅格一体化数据模型和连续快照时空数据模型，面向对象的空间数据组织和程序设计方法，以及GIS拓扑数据理论和空间分析技术，高效地实现了地块查询、空间点地价内插计算、地价空间分布的DTM演示、土地级别动态调整等系统功能．还使用栅格趋势探测法解决了一体化数据显示质量较差的问题．     

基于时空信息约束的密集人群分割方法

在密集场景中,人群可以看作是由三五成群的、具有运动一致性的子群体构成的集合.为了能划分这些子群体,以便对人群的交互行为进行分析,提出了一种基于时空信息约束的分割方法.该方法首先利用背景建模和特征点跟踪,获取视频图像帧中运动目标的时空信息;然后,利用前景中群体分布的空间区域信息,将空间上相邻近的人群划分为若干个子群体;最后,通过一段时间内的运动相关性将子群体进行进一步的分割.这两种约束信息相互作用,得到具有运动一致性的子群体.通过大量实验验证测试,表明该方法可以应用于不同人群密度、视角范围等多种场景视频.     

一种基于对象快照模型的时空查询原子模型

基于对象快照模型, 在分析时空对象最基本时空特征的基础上, 定义时间范围、空间范围、时空范围、时间关系、空间关系和属性状态6 个基本查询元素。在此基础上, 以时间为主轴, 定义原子查询类型, 并提出基于原子类型构造新类型的方法。对基本元素和原子查询的定义不涉及应用级语义, 使其具有良好的系统性和适应性; 同时具有明确的GIS 表达, 使其具备可实现性。研究成果可以作为时态GIS 中时空查询接口实现的基础和依据。     

一种基于自组织分级聚类的数据挖掘方法

针对传统自组织聚类方法处理数据在多维空间中存在多样性和从基本或低层次概念上发现强关联规则中的不足，提出了一种基于自组织分级聚类的数据挖掘方法．该方法采用最大似然分类自组织特征网络（MAXNET）聚类过程，利用自下而上聚合层次聚类方法，对有畸变的二值化输入模式作最大似然分类．最后对一个销售电脑商场中，与任务相关的交易数据集进行了分析，描述了从低层次概念到高层次概念的相互关系．并用matlab仿真软件把该方法和传统方法进行比较，表明了该方法的有效性．     

有限孔径场分布的一种解析分析

给出了有限孔径Bessel、Bessel-Gauss和Gaussian波束的一种简单的解析描述,根据矩形函数在[0,∞）区间可以近似为一组高斯函数的线性叠加这一性质,将这3种波束的源函数表示为一组Bessel-Gauss函数的叠加,这种方法可以方便地计算出场分布,给出了一些数值结果,并与文献中的结果进行了比较,两者符合较好。     

利用高斯声束叠加法研究圆形活塞聚焦换能器的非线性声场

由于高斯函数的积分简单性,利用高斯声束叠加法对圆形活塞聚焦换能器在有损媒质中产生的基波,二次谐波声场进行了理论计算,并建立了相应的实验测量系统,实验结果与理论计算结果符合得较好。     

高阶贝塞尔光束的Z扫描理论

以菲涅耳-基尔霍夫衍射理论为基础,研究高阶贝塞尔光束穿过非线性光学介质的衍射效应,从而解释高阶贝塞尔光束的Z扫描现象.通过对使用高斯光束、零阶贝塞尔光束、一阶贝塞尔光束、二阶贝塞尔光束和三阶贝塞尔光束的归一化Z扫描曲线对比,表明使用高阶贝塞尔光束较使用零阶贝塞尔光束的Z扫描具有更高的灵敏度.高阶贝塞尔光束的Z扫描为测量介质非线性光学系数提供了一种更为精确的测量方法.     

复频聚焦超声换能器声场研究

研制了一种能实现两种频率超声叠加的自聚焦型超声换能器，利用瑞利公式对其声场进行了计算，确定了焦区位置，计算结果与测量值符合较好，对复频叠加声场的频谱进行了测量，发现其有两个原波，和频波，差频波，倍频波等成分，理论分析及实验结果表明，该换能器可以实现双波叠加并产生声散射效应。     

基于有限衍射波的合成孔径三维超声成像

现有的三维(3D)超声成像由于受到二维(2D)传感器工艺复杂和传统聚焦成像中声波传播时间的限制,成像系统帧率和分辨率都比较低.为此提出了基于有限衍射波的合成孔径成像方法,该方法使用一维(1D)传感器发射有限衍射波声场,采用合成孔径技术对整个目标区域回波信号综合处理,利用Fourier变换进行成像.计算机仿真结果表明,该方法可以用来成像.在当前成像方法中,该方法可以同时获得较高的帧率和分辨率,并且降低了对传感器的要求,具有较大的发展应用空间.     

非相干LED光源产生高阶Bessel光束

首次采用单色LED绿光光源得到较理想的高阶Bessel光束,提出由交叉谱密度和多波长叠加理论计算出绿光LED发出的光经过螺旋相位板和轴棱锥后的光强分布,模拟出沿轴向不同距离处的截面光强分布图,设计一套实验装置进行实验验证,结果表明:通过光阑提高光场的空间相干性可以用绿光LED得到近似高阶Bessel光束,所得光束的截面光强分布,中心暗斑大小及最大无衍射距离均与理论计算相符.研究结果对非相干光实现粒子微操作提供理论和实验依据.     

基于类 1-3-2 型压电复合材料高频水声相控阵换能器研究

对基于类1-3-2型压电复合材料的高频相控阵换能器进行了理论分析和实验研究.通过切割与填充去耦材料制作类1-3-2型压电复合材料,并对类1-3-2型压电复合材料的基元进行布阵,在二维方向上形成4个子阵.通过对子阵适当相移,抑制主瓣和保留栅瓣,在空间上形成所需的发射与接收波束.实现了通过一个多元平面阵列形成4个所需的指向性波束,测速时避免了声学补偿.与传统使用4个活塞型收发换能器形成指向性波束的方法相比,相控阵换能器的几何尺寸显著减小.研究结果表明,基于类1-3-2型压电复合材料高频水声相控阵换能器具有高发射响应,宽频带,波束一致性好,结构紧凑,制作工艺简单可靠等优点.     

平面型热声转换装置的特性分析

利用热声效应制作出一种由加热层、绝缘层和储热层构成的平面型热声转换装置.对加热层输入交变电压信号时,由于焦耳效应及各层材料的不同热力学特性,其表面附近区域会产生相应的声波.通过对装置模型进行理论分析,推导出装置输出声压及效率的表达关系式,并利用高速数据采集系统及红外成像仪对装置工作特性进行了实验研究.结果表明:该平面型热声转换装置的输出声压和效率随输入电功率的增大而增大;环境温度对装置输出声压的影响较小;通过对装置表面静态温度场分布进行分析,得到装置结构的优化方法.该装置实现了电能、热能、声能之间的转换,具有无任何运动部件、频率可控、稳定性高等优点,因而可广泛用于电声换能领域.     

圆形活塞圆周阵组合声源的远场指向性

为获得强指向性声源,设计了圆形活塞圆周阵组合声源,根据复合系统的指向性理论推导出声源远场的指向性函数.仿真结果表明:声源远场辐射均匀;声频越高,指向性越强;频率一定,活塞半径增大时,声源指向性也相应增强.相比单活塞声源和活塞个数相当的矩形阵活塞声源,该声源指向性较强.对由6片PZT-4压电陶瓷晶片组成的圆周阵水声发射换能器的实测结果表明,测量值与理论值基本一致,从而证明了该指向性函数的正确性.     

贝塞尔光束的无衍射距离

得到了一个计算最大无衍射距离的经验公式,发现Bessel光束的最大无衍射距离与光乔量横向分量系数kr成反比,而与光阑半径R成正比,并利用数值计算了Bassel光束的无衍射距离与参量之间的关系。