中小学校园公共空间自然可视率量化

为改变传统方法评估中小学校园公共空间安全易受调研对象主观因素影响,且未考虑青少年有效视距,无法快速预测规划设计中的校园空间安全水平的状况,提出关注青少年有效视距的自然可视率概念和基于图论的计算方法,来量化与校园安全息息相关的公共空间可视性,通过对校园空间的自然可视率的计算,研究了42所中小学校校园空间可视水平。结果表明:自然可视率可以客观评价,并直观表达校园空间的可视水平;自然可视率可以快速发现存量校园空间中潜在的不安全场所;校园平均自然可视率与校园建筑密度存在较强的负相关关系。可见自然可视率及其计算方法有利于快速、客观评价存量校园空间的安全性,有利于快速、直观预测规划设计中校园空间的可视水平。     

用最小自由能法计算液液分层体系的相平衡

从热力学第二定律出发，提出用体系的总自由能直接极小化的方法，计算液液分层 体系的相平衡，可以克服前人所使用的类似汽液平衡闪蒸计算方法所遇到的困难。木文采用修正ＵＮＩＱＵＡＣ模型来计算液相活度系数。在求解体系总自由能极小点的过程中， 通过适当的变换和处理，使用无约束共轭梯度法，成功地解决了多约束的非线性规划问 题。对有代表性的１１个液液分层体系做了相平衡计算，结果与实验数据吻合较好，为 化工过程的设计和优化提供了新的方法。     

产品设计冲突的粒计算消解模型

针对产品设计约束具有层次性、分布性及动态性的特点,用分布式约束满足问题模型难以进行产品设计冲突消解的问题。将产品设计转化为商空间粒度世界,建立了分层递阶粒计算产品设计冲突消解模型。对产品设计问题进行粒化和划分,通过商映射和粒度合成实现不同层次之间以及不同设计领域之间的映射和回溯,采用分层次、逐步细化的粒计算方法进行冲突消解。这种由粗到细、层层深入、逐层求解的粒计算消解方法简化了分布式动态约束满足问题,降低了问题求解的计算复杂性,具有系统性、整体性和层次性特点。     

Visualization and Statistical Analysis on the Submarine Topography of the Radial Tidal Sandy Ridge System in the South Yellow Sea

南黄海辐射沙洲海底地形复杂多变,精细的数字地形模型、不同地形单元的立体可视模型及其定量统计值是进行海洋科学研究、海洋功能区与海域开发利用的基础.利用在辐射沙洲北翼进行的单波束测深获取的水深资料,根据残差分析,选择研究区现有水深数据最佳插值法——克里金法,生成海底地形的数字高程模型.运用水深分层设色法立体可视地表征了辐射沙洲的四种地形单元:浅滩、沙脊、潮流槽和宽谷.根据地形倾角可以定量地分析脊、槽等地形单元的坡形变化,整个沙洲以水平-微倾斜地形(倾角＜5°)为主,占总面积的60％,分布在宽谷、沙脊顶部和潮流槽中部等.地形剖面曲率分层设色可以更细致地刻画脊、槽相间地形单元的微地貌,并可定量分析不同地形单元的面积及所占比例.地形平面曲率和切线曲率可以指示不同地形单元的海洋动力特征,即:负值区水深较小、流场较强;正值区水深较大、流场较弱.     

南黄海辐射沙洲海底地形可视化与定量分析

南黄海辐射沙洲海底地形复杂多变,精细的数字地形模型、不同地形单元的立体可视模型及其定量统计值是进行海洋科学研究、海洋功能区与海域开发利用的基础.利用在辐射沙洲北翼进行的单波束测深获取的水深资料,根据残差分析,选择研究区现有水深数据最佳插值法——克里金法,生成海底地形的数字高程模型.运用水深分层设色法立体可视地表征了辐射沙洲的四种地形单元:浅滩、沙脊、潮流槽和宽谷.根据地形倾角可以定量地分析脊、槽等地形单元的坡形变化,整个沙洲以水平-微倾斜地形(倾角<5°)为主,占总面积的60%,分布在宽谷、沙脊顶部和潮流槽中部等.地形剖面曲率分层设色可以更细致地刻画脊、槽相间地形单元的微地貌,并可定量分析不同地形单元的面积及所占比例.地形平面曲率和切线曲率可以指示不同地形单元的海洋动力特征,即:负值区水深较小、流场较强;正值区水深较大、流场较弱.     

水下地形分析中基于TIN的土方量计算方法

土方量计算有多种算法.在概述了传统的基于断面的算法后,分析了其弊端所在.然后根据水下地形分析的特点,提出并研制了有关的新算法——基于不规则三角网(TIN)的直接计算法.着重介绍了该算法的原理、论证及应用等.该算法已成功应用于对长江口水下地形所进行的空间分析中,并经受了生产实践的检验.     

一种增加图形电磁计算通用性的新方法

采用了一种增强图形电磁计算通用性的新方法,克服了传统的图形电磁计算中要根据实际目标的尺寸不断调整可视空间尺寸的弊端,从而实现在视口中完全显示物体和对物体完成尽可能细密剖分的目的,大大增强了软件的通用性。计算结果表明,本文方法计算结果与文献[10]结果一致,证明本文方法的可行性。     

二维分层生物媒质中低频诱发电场的数值计算

采用有限差分法对低频磁场在二维分层生物媒质中诱发的电场进行了数值计算。该计算方法不仅效率高，并且计算结果在边界上具有很高的精度。     

空间角度计算的3D图解方法

提出一种基于ACAD Projector的空间角度计算的3D图解法及其在钻模或夹具设计中的应用。这种处理方法本质上是绕垂直轴旋转法在3D空间的计算机程序实现，可以简化机械加工的工艺设计与操作中的空间角度计算问题，为工程技术领域中空间角度计算方法的研究提供了新的思路。     

基于MapReduce的分布式地形数据计算研究

以山影分析模型为例,探讨了地形分析模型的MapReduce并行化计算方法.基于Apache Hadoop开发了地形数据分析的原型系统,并初步部署形成了地形数据的分布式计算和存储环境.最后,以全国范围90m地形数据对系统进行应用测试,结果表明:基于MapReduce的分布式计算方法能够有效地提升地形数据的计算效率,特别在节点较多时效率提升更为明显.     

基于GA-PSO-BP神经网络的气象能见度预测

针对安徽省气象能见度数据缺测问题,本文选取安徽省四种不同地形条件下的自动气象站点(黄山站、灵璧站、山南溪谷站、白泽湖站)2017-2019年的气象数据,首先采用灰色关联分析法筛选出与能见度联系紧密的气象要素,然后构建遗传算法(Genetic algorithm, GA)和粒子群算法(Particle swarm optimization algorithm, PSO)混合算法优化BP(Back Propagation)神经网络的预测模型,对四种不同地形条件下的自动气象站点的能见度进行预测,并与RF预测模型、XGBoost预测模型的预测效果进行对比,结果表明采用GA-PSO-BP神经网络预测模型无论在哪种地形条件下,预测误差更小,模型精度更高。     

基于路面亮度特征估算的视频能见度检测系统

为了解决现有的视频能见度算法适用面窄、检测不稳定的问题,提出了一种基于路面亮度特征估算的视频能见度检测算法.首先提取亮度、高度一致的路面区域,求取路面采样区域的视亮度,根据Koschmieder公式结合摄像机标定构建多组亮度幂函数关系,计算路面的固有亮度;最后对图像进行多点采样计算能见度距离并对计算结果进行聚类.实验数据表明,所提出的算法具有计算量小、计算精度高且普遍适用的优点.     

地形可视化算法研究

近年来,随着计算机硬件性能的不断提高和相关算法的研究,地形可视化在三维游戏、飞行模拟训练、战场环境仿真、地理信息系统、虚拟现实等领域得到了广泛的应用。本文主要从构建地形网格、简化地形网格、计算对象空间误差和屏幕空间误差、视域剔除的实现等方面对地形可视化算法进行了深入的研究。最后总结并分析了地形可视化算法今后的研究重点。     

基于总传播误差法构建海底地形模型

为了提高多波束数据处理效率,克服趋势面法、中值滤波法等对海底地形细节的损坏,采用总传播误差法进行多波束数据处理、构建海底地形模型(DTM)。研究结果表明:总传播误差法以实测数据误差计算为基础,依据IHO标准设置滤波器进行粗差自动剔除,避免了人机交互式编辑主观性判断的干扰,数据处理速度是人机交互式编辑的5倍。总传播误差法依据水深变化设置可变网格,保证了地形模型具有较高的分辨率,很好地保留了地形细节。总传播误差模型具有更强的抗差性,适合于海底热液区等复杂地形环境研究。     

基于假设检验的NLOS确定及最小残差定位算法

针对室内非视距传播会降低定位精度的情况,提出基于假设检验的NLOS确定算法,并在此基础上提出基于粒子群优化算法的最小残差定位算法.通过联合信号接收强度模型和到达时间模型,利用假设检验的方法确定当前信号是否受到非视距污染.仿真结果表明,与标准差分析法相比,所提出的方法具有计算量小、不需要太多的传播模型参数等特点,具有较高的正确率.在确定信号传播环境后,在非视距干扰比较严重的情况下,提出了基于粒子群优化算法的最小残差定位算法,定位精度优于加权最小二乘法和Fang氏算法.     

基于连续细节层次的地表模型实时绘制算法

研究地表模型的实时绘制,提高绘制速度及可信度。采用点到平均平面的误差度量和基于渐进网格的动态简化方法,使简化可随视点参数而动态变化。     

基于SSHC的三维地形多分辨率建模(英文)

针对应急灾情态势显示系统数据量庞大与数据更新迅速而造成模型数据量大、计算时间久的问题,提出了一种多分辨率三维地形建模方法。目的是使地形模型本身既满足视觉逼真度,又可以降低调用模型所耗的计算时间。为此,采用构建三维模型的分层递阶模型(hierarchical model,HM)的方法进行多分辨率建模。将用于遥感地物识别的基于尺度空间的层次聚类算法(scale-space based hierarchical clusteringalgorithm,SSHC)引入HM的构造过程,依据HM设置三维模型的各组节点,并与基于多边形优化的多细节层次(levels of detail,LOD)建模技术相结合构建大场景的三维地形模型.实验证明该方法可以实现符合视觉原理的由宏观到微观显示的同时降低地形模型的计算量,满足应急灾情态势显示的需要.     

地形特征匹配辅助导航方法研究

对传统的地形轮廓匹配辅助导航算法进行了如下改进：首先在景象匹配的基础上对飞行区域作出预测,其次利用实测高程度列和预测高程序列匹配,对飞行器进行实时定位和下一时刻的航迹预测;最后利用递堆和缩小匹配网格搜索范围等手段减少计算量。该方法提高了地形轮廓匹配的实时性和精度,增加了飞行器超低空飞行的可靠性和机动性。     

基于三角形二叉树的地表模型动态简化算法

多分辨率模型简化技术是实现复杂模型交互式可视化的有效手段。为实现地形漫游 ,提出基于三角形二叉树的地形网格模型动态简化算法 ,实现了与视点相关的连续多分辨率简化及快速动态绘制。算法利用三角形二叉树结构记录三角形的分裂和合并关系 ,在预处理中计算出数据点的误差值 ,绘制时根据与视点相关的各参数确定需保留的数据点集 ,基于二叉树进行三角形的分裂和合并操作 ,动态修改需要绘制的三角形链表 ,得到所需分辨率下的近似网格模型。实验表明该简化算法简单有效、易于实现 ,支持对地形模型的交互式快速绘制     

A New Method for Accelerated Waldthroughs of Virtual Environments

A new method for accelerated walkthroughs of virtua l environments is presented. In order to improve rendering quality, it partitio ns visibility computation PVS preprocessing and runtime dynamic visibility computation, at the meantime level-of-detail models are managed to speed up the rendering. The me th od relies on the hierarchical spatial data structure (HSDS) of 3D objects in vir tual environment. Compared with some classical speedup methods such as the graph ic hardware method and a few typical software speedup techniques, the new method embodies obvious improvement in speedup performance.