基于地理空间实体的矢量元胞自动机研究

元胞自动机是能模拟复杂行为的离散动力学模型，GIS与元胞自动机的集成对于模拟地理时空过程具有很大的优势。但是标准CA的一些限制因素如空间尺度、精度及数据量问题、邻居定义等制约了其模拟真实世界的能力。本文通过分析地理现象和元胞自动机之间的关系，从元胞及状态、元胞空间、邻居、转换规则、离散时间五个方面对标准元胞自动机的组成部分进行了扩展，构建了在不规则的地理空间中基于地理实体的元胞自动机模型，同时提出了一个通用的基于地理实体的元胞自动机模型和地理信息系统集成的框架。     

标准元胞自动机模型的缺陷及拓展研究

具备时空计算特征的元胞自动机模型（CA）与GIS集成将极大促进GIS对地理过程的模拟能力。标准元胞自动机在元胞形态、邻居规则等方面的定义存在极大限制，制约了元胞自动机对真实世界的模拟和应用能力。论文充分研究了空间模型与元胞邻居描述的关系，发现元胞邻居在空间关系上存在拓扑邻接、空间邻近和复杂相离三种关系，传统思路的模型扩展很难完全解决CA的局限性，尤其是复杂相离关系。为此，论文在面向对象的思想基础上提出了基于地理实体的元胞自动机概念模型。     

地理元胞自动机研究综述

从地理元胞自动机的应用范围、地理元胞自动机转换规则的获取、地理元胞自动机空间划分、元胞自动机与GIS的集成等方面回顾了地理元胞自动机模型的研究,对地理元胞自动机模型研究的发展趋势进行了分析,认为地理元胞自动机模型研究在以下几个方面需要进一步深入：（1）应用范围应进一步扩大;（2）在确定地理元胞自动机的转换规则时应综合考虑自然因素和社会经济因素;（3）应加强地理元胞自动机与多智能体系统的集成研究;（4）应加强对地理元胞自动机的尺度划分及尺度效应的研究;（5）应进一步深化地理元胞自动机与GIS的集成研究。     

基于扩展CA模型的武汉市城市土地集约优化配置研究

许多地理现象的演变与其影响要素之间存在着复杂的关系,并往往具有时空动态性.本文针对城市土地集约优化配置的实际情况,引入元胞自动机(CA)模型,对其主要参数元胞、状态、转换规则、平滑规则等进行修正,提出了基于GIS和CA的城市土地集约优化配置思路;并以武汉市为例进行了实证研究,经构建CA优化配置模型后进行局部优化,结果表...     

基于偏最小二乘地理元胞模型的城市生长模拟

提出了一种基于偏最小二乘回归(PLS)方法的地理元胞(cellular automata,CA)模型PLS-CA,并用来模拟城市生长和扩展.CA模型的定义涉及存在严重相关性的众多空间变量,而传统的多准则判别技术(MCE)和主成分分析(PCA)不能够彻底地解决变量相关性问题.利用偏最小二乘回归从空间变量中提取线性无关的主成分,从而获取地理元胞自动机(CA)的转换规则,在地理信息系统(GIS)环境下建立PLS-CA模型,可以优化城市生长和扩展的模拟.利用提出的PLS-CA模型,模拟了上海市嘉定区1989年与2006年城市生长和扩展情况.     

基于蚁群算法的多智能体模拟城市用地扩张

本文把蚁群算法引入到多智能体（Multi Agents,MAS）模型中来模拟城市演变过程。智能体(Agent)在元胞自动机（Cellular automata ,CA）确定城市发展概率的基础上,通过蚁群算法来寻找最大效用值的元胞地块,建立一个能模拟多个自然因素以及不同决策者共同影响的城市用地扩张模拟系统。实验表明,引入蚁群算法的模型能更好地模拟了城市演变过程。     

基于元胞自动机模型的城市空间变化模拟研究进展

元胞自动机(CA)是一种时间、空间、状态都离散,空间的相互作用及时间上的因果关系皆局部的网格动力学模型,其“自下而上”的研究思路,强大的复杂计算功能、固有的平行计算能力、高度动态以及具有空间概念等特征,使得它在模拟空间复杂系统的时空动态演变方面具有很强的能力.在城市空间动态变化的模拟研究方面,CA模型已应用到除非洲、南极洲的所有大洲的城市模拟研究当中.CA模型和G IS的集成,一方面增强G IS的空间模型运算及分析能力,另一方面,G IS提供的强大空间处理能力可以为CA模型准备数据和定义有效的元胞转换规则以及对模拟结果进行可视化.同时CA模型还可以与神经网络、主成分分析、遗传算法、模糊逻辑以及其他研究方法相结合,以增强其在城市空间变化模拟研究方面的能力.将CA与MAS技术相结合,建立一个能够模拟多个不同参与因子(自然系统)、不同决策者(人文系统)共同影响下的城市发展模型,以此来模拟与预测城市发展的真实状况,将是CA模型在城市空间变化模拟与预测研究中的未来发展趋势.     

基于元胞自动机模型的开采沉陷模拟

 开采沉陷模拟对矿区的环境治理和生态恢复具有重要意义.本文将开采沉陷理论与地理元胞自动机相结合,基于GIS平台,以VS2010为开发工具,利用面向对象的方法,构建了开采沉陷元胞空间,探讨了开采沉陷元胞自动机模型的框架结构及实现方法,构建了开采沉陷模拟对象关系图,建立了开采沉陷元胞自动机演化模型.以山西某煤矿为例,开发了开采沉陷元胞自动机原型系统,根据研究区的煤层条件和开发方法,进行了模拟实验,分析未来开采沉陷的演变过程,为土地复垦和生态修复提供依据.结果表明,采用面向对象的方法能够较好地进行开采沉陷系统分析和开发,基于GIS和CA进行开采沉陷模拟,开发方便,系统兼容性好,能够展示更多的时空信息,便于数据管理.在空间划分上,CA模型能够与传统的预计方法有机融合,较为准确地预测未来的地表塌陷损毁情况,为塌陷区治理提供依据.由于开采沉陷涉及的学科较多,未来还需进一步完善演化模型,探讨三维空间下的系统演化过程,提高模拟的真实感和实用性.     

地理研究的实验方法：从实体缩微到计算机模拟

地理学的实验方法先后经历了实体缩微模拟,数学实验、GIS分析、分形和细胞自动机（CA）模拟等几个阶段,最后众流归一,发展成为以GIS为技术支持,以分形和CA为理论核心的综合集成模拟方法,连实体“缩微”也以数字高程模型（DEM）的形式融汇于新的集成体系之中。从发展前景看来,GIS与CA的技术链接和基于GIS-CA的多重智能体系（MAS）将是重要的发展方向。此外,神经网络（NN）和基因算法（GA）将会与CA模拟技术结合,形成全新的智能化模拟技术。     

CA在流行病传播研究中的应用

本文首先介绍了基于标准元胞自动机的流行病传播模型,并讨论了标准元胞自动机模型空间建模的局限性,针对局限性对CA进行扩展,最后介绍CA与GIS集合研究流行病传播的方法。     

城市系统工程研究:演化、控制与博弈的方法

目的系统科学与复杂性科学为城市发展研究提供了新的机遇,为此提出城市系统工程的命题及其研究框架。方法采用适应性元胞自动机模型、系统评价与调控及博弈分析的方法,分别研究了城市增长仿真、城市经济环境系统管理及城市社会稳定的问题。结果基于适应性元胞自动机模型的城市增长仿真,反映了城市化的客观规律;面向协调的城市经济环境系统管理模型,提供了系统管理的调控变量;城市社会稳定的博弈分析,则给出了城市制度建设的途径和方向。结论城市系统工程研究框架及其技术路线具有可行性,能为城市发展提供有效的决策支持。     

基于GIS的电厂管网管理系统

介绍了以MapInfo为GIS平台，VB为开发前台，集GIS、CAD、实时监控、MIS为一体的电厂综合管理系统。各子系统利用OLE技术嵌入MapInfo，系统中，与地理信息无关和无法利用MapInfo实现的地理信息功能由前台VB直接实现，与地理信息有关且能由MapInfo实现的地理信息功能则通过控制后的MapInfo实现。系统在使用中运行稳定、性能优良，并取得良好的经济和社会效益。     

MDS地图数据库系统设计与实现

介绍了一个集图象处理、模式识别和数据库于一体的面向军用地图的信息系统。该系统包括图象的二值化、平滑、分滑、拼接、基于特征向量的相似检索和ＱＰＥ查询语言的设计。图象的表示采用逻辑图象表示与物理图象表示并存的方法；逻辑图象表示包括图象物体的关系表示和图象物体空间关系表示。数据结构采用拓扑结构；ＯＰＥ查询语言采用类似于ＱＢＥ形式，具有图象查询和相似检索的能力。     

A Design and Implementation of Multicrypt Solution for DVB Receiver

Conditional Access (CA) System is the essential basis of a Pay-TV System to charge the subscribers. This paper first introduces the standards and mechanisms for a Set-Top-Box(STB)to receive programs scrambled by different CA systems. Then, according to DVB multicrypt solution, a design in detail for such a DVB receiver, i.e. STB is presented. Decoder manufacturers provide STBs with the standard DVB common interface and CA system providers provide detachable CA modules to plug into the STBs through Common Interface. This solution allows broadcasters and customers to change CA system without replacing the STB. Such a design has been implemented in a decoder based on LSI SC2000, and is proved to be an open and secure solution for conditional access.     

GIS供水管理信息系统

介绍了以MapInfo为GIS开发平台,VC 为系统开发前台,集GIS、CAD、实时监测为一体的自来水管网管理系统,各子系统分别利用OLE自动化嵌入MapInfo,并运行与之相应的MapBasic程序。系统中与地理信息无关的功能由前台VC 直接实现,与地理信息有关的功能则通过控制后台的MapInfo实现,此系统在实际使用中运行稳定;其优良的性能己得到验证,并取得良好的经济效益。     

航天信息与地理信息一体化网络系统及其应用

21世纪人类面临着全球可持续发展(SD)战略的信息社会(SI)。航天/外层空间(Outer Space)科技的发展和计算机科技的发展为可持续发展战略的信息社会提供了有力的监控工具。人们通过卫星可获取遥感(RS)信息,属性(DCS)信息、定位(PSS)信息;通过通讯卫星系统(SCS)也可以传输信息即遥信(RI)。与航天(外层空间)相对应的地面,必需要有发射和接收信息的系统。无论在卫星上还是在地面上信息的输入、输出;信息的存取;信息的处理;信息的加工等等无一不是用计算机来进行的。地面上成熟的信息处理与加工技术可以搬到卫星上去。而所谓可持续发展的信息社会的监控系统无非是庞大的、超巨型的、非线性的、开放式的、多类别的、多层次的、多元的、高维的、动态的、复杂的信息网络系统。即天(外层空间—航天)地(地球表面环境)人(人类社会及人类智能)信息一体化的计算机网络系统。     

建设城乡一体化基础地理信息系统的设想

简述了城乡一体化基础地理信息系统建设的背景，描述了城乡一体化基础地理信息系统建设的方针、系统的构架及应考虑的若干问题。     

碳酸酐酶在Fe3O4表面固定及性能分析研究

首先将羧基官能团引入纳米级Fe_3O_4表面,并用交联剂戊二醛将碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)固定到Fe_3O_4上,即得到固定化酶。采用比表面积(BET)、热重分析(TG)、傅里叶红外(FTIR)、X射线衍射(XRD),扫面电镜(SEM)等手段对载体材料和固定化酶的物理化学性质进行表征对比。以对硝基苯酚乙酸酯(p-NPA)为底物,采用紫外分光光度计测定酶活。结果表明,制备的载体材料具有较大的比表面积,表面羧基化后,载体共价结合后的有机物含量达到11.24%;载体材料表面不存在C=C。采用戊二醛进行酶的固定化试验时,固定化酶活性最大可达到68.26%;且固定化酶比游离态酶具有更高的操作稳定性和贮藏稳定性。本方法有望将固定化酶应用在连续式填料塔反应器中以提高其低浓度CO_2的去除效率。