黄河下游滩区洪水淹没损失评估研究

黄河下游河道泥沙沉积导致洪水漫滩频繁,严重影响滩区的安全,进行漫滩洪水淹没损失评估可为滩区防洪减灾提供依据.通过对黄河下游滩区洪水淹没损失调查与统计分析,利用回归分析提出了黄河下游滩区玉米、大豆、花生、林地与房屋等洪水淹没水深与淹没损失的关系函数,构建了黄河下游滩区洪水淹没损失评估体系.在对黄河下游东坝头一高村段滩区"82.8"洪水过程概化的基础上,基于构建的数字地形与地理属性信息数据库,对8000m~3/s、14000m~3/s量级洪水滩区演进进行了模拟与淹没影响预测,提出了滩区洪水淹没损失率分布图.结果表明滩区农林作物与房屋等淹没损失在同一淹没历时的情况下,随洪峰流量、淹没水深的增大而增大;淹没损失一般在洪峰时刻最大,低秆作物的淹没损失比高秆作物的大.     

基于WebGIS的风暴潮洪水演进动态可视化技术

为直观逼真地描述风暴潮灾害发生时洪水演进的动态过程,在构建风暴潮洪水演进数字模型的基础上,采用种子蔓延算法,提出了基于WebGIS的任意溃口下风暴溯洪水淹进的动态可视化方法,不仅克服了溃口位置事先确定下不能反映实际中溃口动态变化的弊端,而且实现了Internet下风暴潮洪水演进过程的动态可视化显示和淹没范围、水深的交互查询等,并以滨海新区为例开展应用研究,为滨海地区海堤规划设计及风暴潮防灾减灾提供了决策支持.     

三峡库区洪水演进三维可视化仿真研究

介绍了三峡库区洪水演进三维可视化仿真系统的开发.探讨了基于高精度、大范围DEM数据的断面控制点提取方法,采用网格逼近的方法生成了三维河道地形,与大尺度流域三维场景形成嵌套结构;在与一维水动力学模型集成的基础上,提出了基于断面的河道边界搜索算法,采用动态纹理技术和纹理坐标求解实现了大范围水面动态模拟;开发了三维场景中手动和自动漫游方式,实时信息查询以及淹没过程分析模块.所研制的系统使流域洪水演进模拟具有真实自然的可视化效果,可有效地模拟流域洪水的三维演进过程.     

突发洪水灾害事件关联度模型

洪水灾害发生过程中各事件之间的关联度直接影响洪水灾害的演化方向。基于知识元理论,分析突发洪水演进过程中的洪水灾害系统要素,构建系统要素知识元模型,通过分析环境单元、承灾载体知识元与灾害事件知识元间的作用关系,建立环境单元、承灾载体知识元子网络与突发事件知识元子网络构成的超网络。利用超边相似度匹配算法,计算突发洪水灾害演化过程各事件知识元的关联度,定量描述突发洪水灾害事件关联关系及程度,为后续研究洪水灾害事件演化、挖掘事件间隐藏关系提供支持。以沂沭河流域洪水灾害演化过程为例,计算沂沭河流域突发洪水灾害事件间的关联度,以关联关系图表示,证实了研究方法的有效性。     

基于LBM的城市建筑群系统洪水灾害模拟

极端气候变化背景下,东南沿海地区遭受的潜在洪水灾害风险不容忽视。基于格子玻尔兹曼计算流体力学方法,针对沿海城市建筑群系统开展了海啸冲击情景下内涝过程三维仿真研究,对理想建筑群洪水冲击实验开展了数值模拟方法可靠性和准确性验证。研究结果表明：沿河道、海岸线布置的建筑群的遮掩效应明显,城市内部建筑群受洪水的影响较小;建筑的布置方向和间距分布对洪水路径影响明显。开展的大尺度洪水情景下城市建筑群小尺度模拟分析方法,解决了二维模型不能计算复杂流场、地形、湍流等问题,克服了建筑群三维网格划分困难,为当前基于城市信息模型的洪水灾害应急管理和城市建筑规划提供技术参考。     

动态制造联盟中的系统效应模型研究

以动态制造联盟的最小完备单元图为出发点，区分单元之间的线性作用和非线性作用。在线性作用下，建立常系数微分方程组形式的系统效应模型。在非线性作用下，运用并扩充了生物数学中的二维Volterra模型而得到系统效应模型。对两种模型求解过程和求解结果进行应用，可以作为进行单元指标集特性确定选择和分析单元盈利趋势的工具。     

基于地形遮蔽的自旋弹测高雷达回波建模与仿真

为解决导弹自旋运动模型复杂、建模计算量大的问题, 建立了一种新的导弹自旋运动模型。在该运动模型的基础上, 考虑了地形起伏对弹载测高雷达回波遮挡的影响, 利用仿真地形, 采用地形遮蔽算法, 建立地形遮挡下的雷达回波模型, 仿真得到不同高度下的雷达回波图和频谱图。通过对回波的分析、得到在高度为10 km, 雷达斜照射角度超过65.3°时, 地形起伏对于雷达回波有显著遮蔽影响雷达回波发生频谱搬移等若干结论。该结论与实际情况一致, 验证了模型的准确性, 为后续弹载测高雷达回波模拟提供一定的理论支撑。     

洞庭湖防洪预警三维虚拟仿真系统平台研究

开发了洞庭湖防洪预警三维虚拟仿真平台,将整个洞庭湖区及周边场景在计算机中虚拟展现.系统开发中应用大范围DEM数据、遥感影像数据、航拍数据和水系、道路、堤岸等矢量数据及实景图片资料,采用地形自动建模软件Terra Vista和地物建模软件Creator完成了大范围地形地物的建模,并对洞庭湖水系精细建模后,与大范围场景形成嵌套建模结构.建立了三维可视化平台,探讨了系统开发中的关键技术,如场景模拟控制、图层读取显示、水体自适应建模等技术,实现了场景的三维可视化及漫游、1954和1998年历史洪水在三维场景下淹没范围的显示以及重点垸和蓄洪垸的显示;并对蓄洪垸内洪水的动态演进过程进行了模拟,能实时显示蓄水量.该系统可提高防洪决策的科学性和效率,为洞庭湖区的规划设计以及防洪调度提供了真实友好的虚拟平台,     

低空突防中战场模拟仿真平台研究

为了模拟低空突防中飞行器面临的武器威胁、地形环境和大气环境等情况,需要建立一套完整的战场模拟仿真平台。在仿真平台结构分析的基础上,研究了低空条件下的威胁模型和环境模型,其中,着重描述了武器威胁各因素的自身特性,讨论了几种威胁形式的计算方法,提出利用地形组合、地形拼接的方法来处理地形数据以形成需要的战场地形,还考虑了大气环境对低空飞行的影响,最后结合实例说明生成的虚拟战场数据可以作为背景数据提供给低空突防航迹规划和导航、控制。     

一种基于数字地球的运动模型与地形匹配方法

三维模型与地形的匹配问题涉及到模型控制矩阵与模型与地形接触点高程值的计算。其中接触点高程值的计算问题与地形渲染采取的数据组织和绘制算法密切相关,采用规则网格构建地形的数字高程模型,在此基础上提出了弱网格实现数据结构的地形匹配算法。首先为三维模型在三维GIS视景中建立了数学控制匹配模型,然后基于规则网格像素坐标系计算模型与地形接触点的高程值。方法不考虑规则网格的具体绘制实现技术,在采用规则网格的地形下具有较强的适用性。     

大范围流域内水体三维仿真研究

建设数字流域的一个重要方面是利用数字流域水文地理信息平台建立起洪水演进仿真模拟系统。文章以大范围流域内的水体仿真为研究对象,详细描述了三维水体仿真的快速傅立叶变换(FFT)模型,并给出FFT模型的计算机实现方法及流程。在水体的三维仿真方面,借鉴大地形仿真技术,提出了水体仿真的细节层次技术和无缝拼接技术,并最终将研究结果应用于清江流域的可视化仿真系统。     

一种复杂环境下的战术通信信道仿真方法

现代战场复杂的地形环境和电磁环境是影响战术通信性能的主要因素。针对这些因素,在建立不规则地形环境模型、战术通信设备模型的基础上,构建了复杂环境下的战术通信信道仿真平台,研究和探讨了战术无线通信信号在此环境中的传播路径、接收功率和路径损耗等特性,并给出了仿真分析结果。     

防空作战电磁环境建模与仿真

以防空作战为背景,分析了战场电磁环境的构成要素,在建立各要素脉冲描述字模型的基础上,提出了基于脉冲流描述的电磁环境建模方法,构建了相应的仿真系统,完成了防空作战电磁环境的动态模拟。绘制出典型作战场景下电磁环境时域、频域、功率域的态势图,仿真结果表明电磁环境具有两个显著特点:动态性与相对性。建模仿真方法对战场电磁环境的仿真构建具有一定的借鉴意义。     

一种海底地形和海流虚拟生成方法

提出了一种用于AUV视景仿真的海洋环境中海底地形和海流的虚拟实现方法。海底地形不但考虑了离散点电子海图数据，而且也将某些特征数据考虑在内，从而生成相对精度较高的海底地形。海洋中的海流采用两个层次的方法进行模拟：建立海流数据库方法以及水动力软件计算方法。该方法的研究对于AUV自主地形导航技术以及避碰策略等研究具有极为重要的意义，并且上述方法生成的海洋环境已经在AUV数字仿真平台中得到了应用。     

运载火箭导航计算子系统建模与仿真

以国产CZ系列运载火箭为研究对象，在分析火箭导航计算子系统数学模型的基础上，建立导航计算系统的仿真模型并进行了全数字仿真。先将子系统分解成一系列功能相对独立的模块。如地球引力加速度计算模块、速度计算模块、位移计算模块等。采用MATLAB／Simulink对这些功能模块建立仿真单元模型，然后再进行仿真单元模型的集成。构建出运载火箭导航计算子系统的仿真模型，输入该型号运载火箭实际飞行中采样得到的加速度计输出信号进行仿真验证，得到的速度与位移变化仿真结果与实际情况基本相符，证明仿真模型建立正确、方法采用得当、有效。     

无线多跳网络中基于QoS的自适应拥塞控制方案

提出的无线多跳网络中基于服务质量(QoS:Quality of service)的自适应拥塞控制方案是从两个方面实现拥塞控制和QoS保证的.一方面,通过控制路由请求过程,为实时业务选择时延较短的路由,为非实时业务选择时延较长的路由来控制拥塞并保证QoS.另一方面,按照QoS等级减小邻居结点的转发业务来增加拥塞结点占用信道的概率,从而消除拥塞并保证QoS.该方案的特点在于综合考虑了拥塞控制和QoS保证,能在控制拥塞的过程中提高服务的QoS质量.论文建立了路由发现成功率、端到端时延和丢包率的性能分析模型,并对提出的方案进行了性能分析.性能分析和仿真结果表明我们提出的方案能够有效的控制拥塞,并保证实时业务的QoS.     

地形可视性分析

地形可视性分析是军事行动中的一项重要内容，近来，其应用已拓展到电信、旅游等领域中。围绕地形可视性建模、可视性计算及可视性应用等专题，对视线可视性和雷达可视性作了全面的论述，深入探讨了基于数字地面模型的视线剖面生成方法、可视判断算法、可视性结构以及可视性分析模式，最后总结了该领域最新的研究进展，提出了研究方向。     

空袭目标综合识别模型的研究

如何对空袭目标进行准确的属性识别和类型识别是防空导弹武器发射决策中的关键环节之一。为实现防空作战指挥自动化 ,必须对影响目标综合识别的各种因素进行定性和定量的分析 ,然后建立有效的模型并使用可行性的方法进行处理。结合现代防空作战的特点和指挥自动化系统的工作过程 ,给出了进行目标属性识别的准则集及类型识别的指标集 ,并建立了相应的识别模型。实例证明这些方法是可行的