复杂性科学,整体规律与定性研究

研究复杂系统要探索整体规律。本文指出：为此，需要对定性研究予以适当重视。文中给出一个表达式（E）：S（∑i=1^n 1i）=E（n）。即自聚集、自组织，演化发展到新层次。此式用以描述复杂系统的结构形成及动态行为。还对其中“自聚集”的概念给以着重阐述。又分析了聚集的量对系统功能的影响，并给出表达式（C）：11＋12＋…＋1n〉en^2。然后，从生物、自然界、社会、工程等不同领域，解释可用（E）式概括的一些规律性现象；还从复杂系统的观点并借助（E）式讨论了对“从量变到质变”的进一步认识。最后，将复杂系统的自相似结构与分形自相似结构对比，指出一类复杂系统其结构的形成实质是由简单规则多次重复而来，即复杂寓于简单，且聚集、组织，再聚集、再组织……即（E）式多次重复，是形成一类复杂系统结构的基本规则。     

基于VORONOI图的无人机空域任务规划方法研究

无人机任务规划系统对充分发挥无人机自主控制与飞行和自主执行任务的能力起着十分关键的作用。在分析VORONOI图的性质的基础上，以压制敌防空火力作战任务想定为背景研究基于VORONOI图的无人机任务规划技术，重点讨论了规划环境建模、航路代价计算和初始航路选择问题。最后对该方法进行了时间和空间性能分析。     

基于海量空间数据的实时地形视景仿真算法研究

随着数字地球和数字城市概念的提出，建立海量空间数据的实时地形视景仿真系统受到了越来越多的关注。建立了多分辨率空间数据的四叉树结构模型，提出了基于屏幕分割的LOD数据装载算法和基于相同地理空间大小的LOD数据分割方法，实现了任意方向和分辨率数据块之间的无缝拼接，融合了视相关和地表特征的地形简化方法，同时综合运用了可视区数据的各种预处理手段，提出了可视区数据小号更新算法．通过原型系统开冀。在微机平台上地形绘制速度可达每秒25帧.     

焊接结构疲劳强度预测的局部法研究

以焊缝附近局部半圆区域的平均应力为控制参数,得到焊接结构疲劳切口系数的计算理论,在考虑材料、结构几何形式、残余应力等因素对疲劳强度影响的基础上,建立了对称循环和非对称循环时焊接结构有效应力集中系数预测的局部法模型.通过对几类错位板接头的有限元计算分析,得到这些焊接结构焊缝附近局部区域的应力场,进而预测它们的疲劳强度,并将预测结果与疲劳试验进行了比较,获得了令人满意的结果.用局部法预估焊接结构的疲劳强度,能大量减少疲劳实验,节省经费开支,对工程应用有参考价值     

复杂空间热网的拓扑结构及水力过程仿真

针对多热源多环复杂热网的水力过程，提出了基于空间管网的计算方法。该方法可根据网络的固有参数通过求解非线性方程组给出不同工况下管网的流量分配和节点压力，还可解决故障导致的管网水力不对称问题，从而弥补了平面网方法的不足。应用图论理论描述了空间热网的拓扑结构，提出了用平面网信息生成空间网络关联矩阵和基本回路矩阵的实用方法。编制了计算程序，通过算例验证了该方法的正确性和实用性。     

MRTD和高阶FDTD算法的数值色散特性的分析

时域多分辨分析（MRTD）算法和高阶时域有限差分法（HO-FDTD）是目前解决电大尺寸电磁结构仿真的有效手段。导出了基于Daubechies小波尺度函数的MRTD算法和HO-FDTD算法的通用差分公式和数值色散方程，并详细讨论了空间步长、时间步长以及电磁波传播方向对二者数值色散误差的影响。结果证明，MRTD算法与HO-FDTD算法非常相似，但HO-FDTD算法的数值色散特性优干具有相同展开项个数的MRTD算法。     

一种简单的基于固定网格的空间直线索引算法

介绍了空间索引的功能，建立了空间索引的方法．针对地理信息系统中空间索引的重要性，以及在地理信息系统空间元素中直线和由直线组成的复合元素占了绝大部分的现象，改进了一种图形学中常用的直线生成算法，以快速建立基于固定网格的直线空间索引的算法，并分4种情况进行分析．本算法具有原理简单、易于实现等特点，并且在作者开发的一个GIS项目中得到了具体应用．     

城市空间信息系统动力学演化机理与应用

根据系统动力学理论和方法，构建了城市空间系统动力学过程模型，揭示了空间结构-空间认知-空间行为-空间过程-空间结构的演化过程。提出城市空间数据在时间、空间和过程上分为不同的层次，具有时态特性。构建了城市空间信息系统动力学过程模型，进而得出城市空间信息系统动力学演化机理。在此基础上．构建了空间信息基础框架数据库动态稳定模式，实现了数据库的动态稳定性。同时保证了各部门共同建设和分享一个框架数据库，避免了每隔几年就需要大规模修测城市地形数据库。新的工作流模式的应用．改变了传统粗放式的管理模式。     

汉江中下游硅藻群落时空分布及其影响因素研究

为研究汉江中下游水体和沉积物硅藻的时空分布特征及其影响因素, 于2014年春、秋两季对汉江中下游5个监测断面的硅藻群落进行监测。基于18S rRNA Illumina Miseq高通量测序技术的鉴定结果, 共得到硅藻3纲28目49科111属160种, 其中沉积物硅藻占98.6%。物种丰度显著多于已有研究的结果, 体现了高通量测序技术在硅藻物种鉴定上的优势。水体和沉积物硅藻群落组成和优势种有显著差异, 水体中硅藻优势种为Pinnularia, Cyclotella和Nitzschia, 沉积物中硅藻优势种为Pinnularia, Nitzschia和Navicula。汉江中下游硅藻群落多样性的时空差异明显, 硅藻多样性存在空间异质性, 且沉积物硅藻比水体硅藻多样性丰富; 在季节影响方面, 表现为秋季硅藻物种多样性比春季丰富。总氮、氨氮、硝态氮和总磷等环境因素对硅藻群落组成影响较大, 因此氮磷控制对避免汉江中下游硅藻水华发生具有重要意义。     

层间位移约束下高层框架支撑结构的单步优化法

从虚功角度将基于层间位移约束的高层建筑规则结构多约束优化问题转化为基于顶层整体转动的单约束问题,并提出了基于虚功的单步优化法.通过算例分析了单步优化法应用情况,并将其优化结果与SAP2000有限元分析软件优化结果进行对比.结果表明:针对层间位移约束,采用单步优化法用钢量节省约10%.