国内外环境材料最新研究进展

介绍了环境材料的概念，对近期国内外在环境材料理论和应用研究领域取得的进展进行了综述，指出了未来环境材料研究的发展方向。     

集成建模环境研究及其在黑河流域的初步应用

环境和水问题是跨学科问题，解决这些问题需要集成多学科模型．建模环境提供了有效的模型集成技术手段．现有建模环境由于技术设计和学科侧重点的原因，无法满足当前的需求，比如无法集成知识系统形成智能建模环境．本文建立了用于水文和地表过程领域的建模环境，采用高效灵活的模块控制和数据传递机制，实现了灵活的模块重用性和扩展性．本文介绍了本建模环境的体系结构、模块组件化表示、模块控制和数据传递、模块连接和重用等关键技术．最后，作为一个应用实例，在建模环境的支持下使用Noah陆面过程模型的蒸散发模块替换了TOPMODEL的蒸发模块，演示了基于建模环境的模型集成和模型比较是高效、可靠、有意义的．     

复杂人机系统设计中认知工作分析理论、技术与应用研究进展

认知工作分析是人机系统设计中的一种重要研究方法.目前在航空、军事、交通运输、能源、石化和医疗等复杂人机系统领域开始得到了推广应用,它对于提高复杂人机系统的安全、扩展系统功能、提高人机交互的适应性、降低系统全生命周期的成本有着十分重要的意义.首先通过对国内外相关文献的总结,论述了认知工作分析理论体系中约束、生态内涵两个核心内容并阐述了两者之间的内在联系;随后详细分析了认知工作分析构建过程中的关键技术及其各维度建模工具的内涵和使用方法;最后针对复杂人机系统设计的发展,采用范围综述的方法对6个复杂人机系统领域内的223篇文献进行了研究,分析了认知工作分析在这些领域中的研究现状、应用中的优势以及在未来的发展趋势.     

运载火箭全箭动特性三维建模技术

目前国内运载火箭动力学特性建模以梁模型为主,但梁模型是对运载火箭三维结构的一种简化,存在若干弊端.采用三维建模方法可以克服这些弊端.总结了作者近几年开展的运载火箭三维建模的研究工作,提出了运载火箭三维建模方法,包括硬壳与半硬壳结构建模方法、夹芯结构建模方法、发动机架及发动机建模方法、燃料液体建模方法、非结构质量建模方法以及连接建模方法.尤其针对液体建模,提出了燃料液体杆单元建模方法,使液体建模工作大为简化.通过工程实例应用以及和试验的对比,证明了建模方法的适用性.同时也提出了运载火箭建模当中的不确定因素.     

生态社区研究综述与展望

在全球应对气候变暖和人类生存环境问题日趋严重的背景下,生态社区成为生态文明建设的基本单元和重要载体,是人居环境可持续发展的关键领域之一.以2000年1月至2022年4月为检索时间段,以中国知网CNKI数据库471篇中文文献为研究对象,结合Web of Science TM核心合集数据库1830篇英文文献,利用Cite Space科学知识可视化图谱软件,梳理国内外生态社区领域研究特征;基于文献内容分析和重点文献解析,识别国内生态社区领域研究热点及前沿.结果表明:(1)国内外研究区别在于:国外研究集中在社区中的社会网络、行为活动、社区花园等微观尺度及多层面角度;国内研究则多以实践应用为导向,总结生态社区构建过程中的规划设计策略、方法技术运用、评价指标体系.(2)国内研究前沿方向主要为:指标体系、低碳社区、生态建筑、社区治理、乡村振兴.面向低碳转型、社会治理、城市更新、乡村振兴等发展目标,本文提出我国生态社区未来研究的三个重点议题:“双碳”目标下的技术整合与社区融合、新型现代化发展引领下的社区治理研究视角与转换、乡村振兴背景下的乡村生态社区发展途径与差序格局.本研究可为生态社区、人居环境、生...     

地理要素多尺度表达的基本问题

地理要素的多尺度表达问题是目前GIS亟待解决的问题之一.针对国内外该领域的研究进展,探讨了多尺度表达的内涵,从多尺度空间数据库建库的角度,重点评述了GIS地理要素多尺度表达领域在形式化描述、数据结构、数据存储、智能缩放显示等方面的研究历程和现状,剖析了目前存在的目标内连、一致性维护、动态查询、协同更新等方面的学术问题,指出了未来几年内多尺度表达研究的方向和重点,对多尺度GIS的研究和开发具有一定的借鉴意义.     

信息技术给系统建模与仿真的发展带来的机遇

本文在描述了系统建模与仿真主要研究内容之后，阐述了近年由于信息技术的飞速发展，给系统建模与仿真研究领域带来的机遇和挑战。     

基于OpenMP的磁壳参数L值并行计算研究

辐射带研究中(L,B)坐标系把三维问题降为二维问题,大大提升了辐射带三维空间有限观测数据的利用率.L值是其中重要的参量之一,在粒子特性分析、航天器轨道辐射环境描述以及辐射带建模等研究领域应用十分广泛.L值由磁力线追踪积分计算而得,但地球磁场位型的复杂性导致磁力线追踪步长严格受限,造成单次追踪计算步数多.此外,不同空间位...     

基于德尔菲法和层次分析法的“卡脖子”关键技术甄选研究——以生物医药领域为例

本文通过收集生物医药领域的国家、各地科学发展计划、重点研发计划项目及企业技术需求等信息,建立起生物医药领域的关键核心技术数据库,构建了关键核心技术的"重要-垄断-先进-难度-价值"的甄选指标体系,结合德尔菲法以及层次分析模型,甄选出生物医药领域的"卡脖子"程度最高的技术,再通过专利分析的方法对甄选出的"卡脖子"程度高技术进行验证。结果发现,通过本文模型甄选出来卡脖子程度最高的3项关键核心技术,从专利数上看,都属于全球研究热点,但其国内专利数量都比国外专利数量少,并且各项技术国内专利的数量在全球都不是第一。说明甄选出来的3项技术,中国处于相对落后的位置,也说明甄选出的技术处于价值链核心位置和产业链的重要环节。最后本文根据甄选结果以及分析,提出解决生物医药领域"卡脖子"技术的相关政策建议。     

GIS的功能与发展趋势探析

GIS自诞生到如今经历40年的历史，无论是功能还是应用领域都有长足的进步。计算机技术和社会需求始终是GIS产生与发展的基础与动力，社会应用领域的扩大化、应用层次的多样化和应用人员的复杂化向GIS的技术与功能提出了新的挑战。本文主要阐述了GIS的核心功能、关键技术及其应用，并对其发展趋势略作探讨。     

基于GIS的公路枢纽站场布局

公路枢纽的总体布局规划需要大量的与地理信息相关的数据,地理信息系统是处理此类总是最有效的工具。本文介绍了地理信息系统在交通领域中的应用,以路枢纽规划应用GIS的必要性和可能性,并提出了将MapInfo应用于公路枢纽布局规划的站场布局的设想和方法。     

异重流在层结与非层结水体中沿斜坡运动的实验研究

异重流在层结环境下的运动特性是海洋、大气等学科领域重要的研究主题之一.本研究在不同层结盐水中开展一系列实验,对突然释放型异重流在斜坡上的发展和演变特性进行了研究.非层结水体中异重流头部速度先迅速增大,而后基本不变减速幅度较小;而在层结水体中异重流头部速度先增大,之后明显减小,其发展主要分为加速阶段、减速阶段和分离阶段三个过程.异重流的运动特性可以用相对层结度S、雷诺数Re和理查德森数Ri0等无量纲参数描述.采用高速相机对异重流头部位置、头部速度和剖面速度等进行了分析.用激光粒子图像测速技术(PIV)得到异重流的速度场和涡度场,结果表明在异重流不同位置的涡度方向存在差异,上边界的正向开尔文-亥姆霍兹涡是产生卷吸的主要原因,下边界的负向涡度则由边界层引起.本文揭示了层结与非层结水体下异重流运动特性的不同影响机理和特性,结果可在河口盐水入侵、海底浊流发展等实际领域中得到应用.     

基于GIS的县域环境功能区划方法研究——以象山县为例

县域环境功能区划不仅落实上一级环境功能区划,而且是生态空间管制的控制性详规,为产业布局和国土空间优化提供可指导、可操作的生态环境管制空间依据。借鉴传统环境功能区划方法,本文运用Arc GIS构建县域环境功能区划方法。浙江省象山县的实证结果表明:(1)利用Arc GIS信息采集功能,将基础地理信息与规划资料通过拓扑重建、坐标系转换等集中于同一数据库,既能形成详实的分区基础数据,又能准确分析研究区域环境功能空间差异;(2)评价指标体系选取是在国家环境功能区划指标体系基础上根据县域特点加以修正,增加地方性环境风险指标,反映研究区空间异质性,提升方法的科学性、合理性;(3)实例研究证实该县域环境功能区划方法是可行的,但其他县在应用时需要因地制宜修正地方性指标。     

基于位置的信息服务在海洋渔业中的应用与展望

基于位置的信息服务日益成为研究和应用的热点,服务的种类和内容不断拓展。然而,其在海洋渔业领域还属于起步和探索阶段。鉴于这种背景,在总结归纳基于位置信息服务的结构组成、服务过程和应用分类的基础上,从关键技术的选择、应用领域及其发展程度等角度对基于位置的海洋渔业信息服务进行了分析。总的来说,基于位置开展海洋渔业的信息服务主要可用于渔船船舶轨迹的动态管理、海上作业安全的信息化保障、渔业捕捞努力量的有效监控、渔场海况预报服务信息推送等四个方面;结合合理利用和保护海洋渔业资源的要求,以渔船动态位置为基础信息,对渔业捕捞努力量进行有效调控并开展面向单船的海洋渔业信息可定制化精细服务是亟待深入的研究方向。     

我国近期激光前沿若干重要进展评述

结合2012年10月20~21日在北京召开的以"激光前沿"为主题的科学与技术前沿论坛讨论的问题,在概述国际激光发展现状和前沿趋势的基础上,重点评述了我国国内激光领域涉及基础、应用科研以及产业发展的若干前沿进展.以此为基础,对我国激光技术和产业发展,尤其是在激光技术与国民经济密切相关的应用及产业领域提出了多方面的相关发展建议.     

面向增材制造的正向产品建模技术

传统CAD建模技术因其自身的局限性,极大地限制了增材制造产品的设计空间.为了最大限度地发挥增材制造的技术优势,需要在产品设计阶段通过综合产品形状、大小、层次结构以及物质组成实现产品性能的最优化及制造成本的节约化.本文根据增材制造的4种特性,从复杂形状建模、复杂材料建模、复杂层次建模以及面向制造的建模等4个方面论述了国内外对于面向增材制造的正向产品建模技术的研究概况.在此基础上,本文对该领域的发展趋势进行了探讨,认为综合一体化建模与轻量化建模将成为未来发展方向.     

低维特征空间中基于旋转图像的三维环境模型配准方法

近年来,异类机器人之间(如飞行机器人和地面机器人)的协作成为机器人学研究发展的一个新的领域.异类机器人协作的难点之一是协作环境建模,而由于所获得的环境模型具有不同的观测视角和尺度,其环境建模中的模型配准是一个难点和关键.目前,能够适用于大视角差、大尺度差场景配准的方法并不多,基于旋转图像的配准方法被认为是一种可行方案,但其中存在的计算负担大和在野外环境中的鲁棒性差使得其也很难在实际系统中应用.基于此,面向三维点云环境模型,以旋转图像为基础,提出了一种新的基于低维特征空间的模型配准方法.首先,通过引入模型曲率、旋转图像熵值和激光反射强度3个特征构建了一个三维特征空间,得到候选对应点集合.然后,在候选对应点集合中利用旋转图像的方法查找正确的对应关系,实现模型配准.由于低维特征空间的引入,基于旋转图像特征的对应点搜索区域大大减小,因此算法计算效率得到了极大改善.同时由于引入的新特征与场景旋转图像特征的互补性,算法的鲁棒性和精确性也得到了提升.这些性能改进最后通过实验得到了验证.     

OPNET建模机制的研究

在目前的网络规划和设计中,网络仿真软件已成为科研和工程技术人员进行网络建模必备的研发工具.本文介绍了一个功能强大的网络建模和仿真工具OPNET,系统研究了OPNET的三层建模机制,即网络建模、节点建模和进程建模.描述了使用OPNET进行网络仿真研究的基本步骤.最后通过一个实例,论证了OPNET在具体网络规划和设计中的应用,为研究网络仿真技术及利用OPNET进行网络规划和设计提供了重要依据.     

基于随机时间自动机和统计模型检验技术的无线传感网络协议建模与分析

近年来,传感器技术得到了长足而有效的提升,无线传感网络（WSN）以其开放、动态的特征获得了极大的关注,并成为了互联网计算的一个重要组成．WSN系统行为复杂,经常面临信息丢失、节点动态变化等不确定因素,且网络中的节点一旦部署将很难更改、维护．因此,为了保证相关应用的正常工作,在系统设计阶段对WSN中的底层协议进行质量保障就成为了一项非常重要的研究问题．系统设计人员不仅需要保证协议功能上的正确性,还应该评估协议在目标工作环境下的性能,以保证其可以胜任相应的工作需求．针对以上问题,本文提出了一种基于随机时间自动机和统计模型检验技术的WSN协议建模、分析和评估途径．在建模阶段,首先将采用时间自动机对协议在理想环境下的基本业务流程进行建模．考虑到WSN系统实际工作中会遇到的各种不确定性因素,将用带权分枝来对模型进行扩展,生成协议的随机时间自动机．在验证阶段,首先采用经典模型检验技术,在理想时间自动机上检验相关功能性质,保证协议工作逻辑的正确性．为评估协议在不同条件下的具体性能,则在随机时间自动机上用统计模型检验技术对其进行数值分析,以进行参数配置、性能预测、协议比较等工作．为展示该途径的可用性及其技术细节,本文对两种著名的WSN时间同步协议,TPSN和FTSP分别进行了完整的建模与评估．     

Garden:一种面向领域语言的集成开发环境

随着计算机技术的发展,通用语言已经不能满足各种领域应用程序开发的需要.由于领域语言提供领域专用术语和符号的概念,支持该领域中的各种处理,能够简洁、有效地构造该领域应用程序,因此,领域语言成为当前计算机语言研究中的热点.文中在面向模型的变换型软件开发方法和语言的抽象与封装机制研究的基础上,设计与实现了一种面向语言的领域语言的集成开发环境Garden,它包括软件开发环境和程序开发环境.软件开发环境以GarAda解释器为核心,用于支持领域语言开发的各过程;程序开发环境以领域语言编译器为核心,用于支持领域用户程序开发的各过程.Garden的研制成功,为领域语言的自动生成探索了一条切实可行的途径.