基于局部非线性地理加权回归模型的地表温度降尺度算法研究

地表温度(land surface temperature, LST)是反映地表状况的一个重要参数，能对地表-大气相互作用过程进行描述。由于受到卫星热红外传感器成像条件的制约，获取的卫星热红外遥感图像存在时间分辨率、空间分辨率难以兼顾的问题，导致反演的LST数据难以得到深入应用。采用LST降尺度算法可以解决此矛盾，获得高时空分辨率的地表温度数据。目前LST降尺度模型逐步由全局模型转向局部模型，但局部降尺度模型忽略了非线性关系。针对此问题，提出基于局部非线性地理加权回归(non-linear geographically weighted regression, NL-GWR)的地表温度降尺度算法。选择合适的研究区域，并分别选取归一化差异植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、归一化差异建筑指数(normalized difference build-up index, NDBI)以及数字高程模型(digital elevation model, DEM)作为辅助参数进行LST降尺度，将中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imaging spectroradiometer, MODIS)地表温度空间分辨率从1 000 m提升到100 m，并将基于地理加权回归(geographically weighted regression, GWR)与NL-GWR模型的降尺度结果进行对比分析。实验结果表明，考虑非线性关系的NL-GWR模型要优于GWR线性模型，能够获得较低的均方根误差(1.96 ℃)和平均绝对误差(1.63 ℃)。     

基于机械系统动力学自动分析水平井钻柱一井壁接触仿真分析水平井钻柱一井壁接触仿真分析

钻柱在高曲率、长水平段的水平井中与井壁接触状态十分复杂，接触状态又直接影响钻进过程中钻柱的摩阻扭矩，进而影响井的延伸极限。因而，较准确、全面描述全井钻柱系统与井壁的接触状态是保证钻柱摩阻扭矩分析结果可靠的前提。基于ADAMS软件，结合力平衡理论、Hertz接触理论和相似原理，建立了与真实测试试验装置具有一致钻井参数的水平井全井钻柱-井壁动态非线性接触模型，分析了全井钻柱接触力分布情况，研究了起钻速度、下钻速度、钻压和转速对接触的影响规律。结果表明：接触力峰值出现在弯曲段；起、下钻速度均对弯曲段钻柱接触状态影响明显，速度相同时起钻比下钻时接触力大；增加钻压可减小全井钻柱的平均接触力；钻柱旋转会在水平段中前部出现小幅密集接触。仿真结果为钻柱摩阻扭矩测试试验装置提供了合适的钻柱与井壁的接触力测量位置，便于利用该装置开展钻柱摩阻扭矩等相关研究。     

某拱坝结构非线性有限元稳定性分析

为分析拱坝坝体与坝肩稳定性,通过建立三维非线性有限元计算模型,计算了基本荷载组合、特殊荷载组合两种工况下拱坝的位移和应力.依据数值计算结果,绘制了位移等及应力等值线,采用有限元分析法分析了坝体应力结果,并从超载安全系数法和点强度储备安全系数法两个角度探讨了坝肩岩体的稳定性,结果表明：1）拱坝的最大位移发生在顺流方向,最大位移值为8.95 mm;2）正常蓄水水位和校核洪水水位时坝体的最大拉、压应力均满足容许应力要求;3）坝肩岩体的安全系数为3.8,满足安全要求.     

钢筋混凝土深梁和浅梁的统一非线性网格模型

提出将计算截面放置于结构中实现截面应力重分布分析的钢筋混凝土梁非线性网格模型方法,该方法不仅可以分别考虑梁的抗弯机制与抗剪机制,还可以描述钢筋混凝土浅梁和深梁从开裂至破坏的受力机理,从而实现钢筋混凝土梁的统一分析模型.算例结果表明,非线性网格模型不仅能较准确地计算结构的承载力,并且能清晰地反映结构受力机制,为设计分析提供依据.     

基于可逆记忆CA融合时间延迟的图像加密算法研究

针对当前的元胞自动机加密系统不具备记忆功能,使其安全性\加密速度不理想;且目前的图像加密算法都忽略考虑时间延迟现象,无法体现加密的真实过程。对此,提出一种可逆线性记忆元胞自动机(cellular automata-CA)与时间延迟函数,采用二者相融合的加密算法来克服上述问题;并将非线性耦合置乱方法引入算法中。首先迭代一维线性分段映射所得到的一维数组,该数组通过非线性耦合置乱方法后得到一个置乱数组,并利用该数组对初始图像进行置乱处理,改变像素位置;然后将时间延迟引入到Logistic映射中,利用可逆线性记忆元胞自动机的演变规则对二者相融合所生成的时间延迟伪随机数组进行迭代,得到迭代数组。利用该迭代数组根据像素扩散机制对置乱图像进行扩散加密处理,改变其像素值。借助MATLAB仿真软件来验证算法。结果表明:提出的图像加密新算法具有优异的加密性能,加密机制高度安全,其密钥空间巨大,抗攻击能力大幅度提升。     

现代远程教学实验室的建立与技术实施

本文重点论述了我国高校信息化教育教学资源环境和准确定位并与国外的先进远程教育方式作了鲜明对比,剖析了由于缺乏人员配置和设备投入,使得国内教育教学方式和方法落后所形成的弊端,并例举了建造教育教学体系结构的具体探究方法,指出只有走理论与实践相结合、虚拟与实际相结合、网络与面授相结合、教师授课与专业实验课相结合的路,才能使我国的远程教育教学向着更加科学化、合理化与人性化迈进.     

非线性不确定多时滞切换奇异系统的鲁棒H_∞保性能控制

对非线性不确定多时滞切换奇异系统的鲁棒H∞保性能控制问题进行了研究。假设系统是正则的和无脉冲情况下有一个范数有界的非线性函数式满足相应的切换规则和Lyapunov函数,应用线性矩阵不等式(LMIs)的方法,得到闭环系统的零解是渐进稳定的,给出鲁棒H∞保性能控制器存在的充分条件和设计方法。最后通过仿真例子,验证所用方法的有效性。     

两类改进的六阶Newton迭代方法

通过改进4个三阶收敛的Newton迭代法得到一些新的方法来解非线性方程,并证明这些方法的收敛性.然后通过数值实例对新方法和原来的三阶收敛迭代法进行比较,说明新的迭代方法的有效性.     

低渗透油藏聚合物驱启动压力梯度研究

为了描述低渗透油藏聚合物驱的渗流规律及启动压力梯度特征,借鉴水驱启动压力梯度的试验测定方法,将压差-流量法和毛细管平衡法相结合,在不同储层渗透率和体系黏度下开展低渗透储层聚合物驱渗流试验;在此基础上,基于非线性渗流理论量化表征聚合物驱启动压力梯度,建立聚合物驱非线性渗流系数与体系黏度、储层渗透率和流度的量化关系。结果表明,随着储层渗透率的降低或体系黏度的增大,相同渗流速度下聚合物驱的渗流阻力增加、压力梯度增大;聚合物渗流曲线用非线性方法表征吻合较好,且随着储层渗透率降低、体系黏度增大或流度降低,聚合物驱非线性渗流系数均增大;流态图版包含对不流动区、非线性渗流区和拟线性渗流区的定量描述。     

周边固定的橡胶薄膜在气压作用下的变形分析

根据Gao提出的橡胶材料的非线性弹性大变形应变能函数,分析了周边固定的橡胶薄膜受气压作用的轴对称问题,推导了此类橡胶薄膜在气压作用下的平衡方程,得到了此类橡胶薄膜的变形曲线.