砒砂岩区地貌形态三维分形特征量化及空间变异

针对现有地貌形态三维分形模型结构存在的不足,构建一个新的地貌形态三维分形维数测算模型。基于该模型对砒砂岩区274个小流域的地貌形态三维分形维数进行计算并分析其空间变异规律。研究表明：1基于该模型计算的分形维数能更准确地反映地貌形态复杂度信息;2砒砂岩区小流域地貌形态三维分形维数介于1.683 6~1.948 6之间;3地貌形态三维分形维数整体上覆土砒砂岩区（均值为1.765 9）〈裸露砒砂岩强度侵蚀区（均值为1.785 4）和剧烈侵蚀区（均值为1.774 8）〈覆沙砒砂岩区（均值为1.796 6）。由于地表覆盖物、砒砂岩裸露程度和土壤侵蚀机理的差异而形成的不同地貌特征是该区地貌形态分形特征空间变异的主要原因。

流域地貌形态多尺度三维分形量化及尺度效应——以砒砂岩区二老虎沟为例

流域地貌形态的科学量化是地貌学研究和区域尺度土壤侵蚀模型研究中的热点问题之一。针对目前地貌形态分形量化模型中存在的地形模拟方法和模型结构不合理问题,基于GIS技术和分形理论改进了地貌形态分形量化模型,并使用无人机高分辨率DEM数据对砒砂岩区二老虎沟流域进行了多尺度地貌形态量化,进而研究了该区地貌形态三维分形量化的尺度效应。研究发现:(1)随着尺度的降低,该区三维分形维数呈线性降低趋势,即地形复杂度呈线性降低趋势;(2)砒砂岩区二老虎沟流域在10m尺度地形复杂度已大大降低;(3)根据多指标量化结果分析,地貌形态量化指标分为两类:地形复杂度指标和地形起伏度指标,前者具有明显的尺度效应,后者尺度效应不明显。

社会经济统计时空数据库的设计与实现

本文在分析社会经济统计数据时空特点的基础上,提出了社会经济统计时空数据模型。该模型适应统计指标变动和统计单元变动带来的各种数据组织问题,有效地解决了在多种空间单元尺度上多年社会经济统计数据的存储、更新和管理问题。应用2000年至2004年河南省社会经济统计数据,在ACCESS中实现了基于ESRI ARCGIS Geodatabase的社会经济统计时空数据库,并验证了该社会经济统计时空数据模型的有效性和可操作性。

CASC2D-SED模型的DEM尺度效应

DEM分辨率深刻影响着以地形为基础的分布式水文过程模拟。以砒砂岩区二老虎沟小流域一个子沟为研究对象,通过无人机航测获得研究区DEM和影像,使用ArcGIS的栅格重采样方法和水文分析工具获得2-20m范围内11种分辨率的DEM、土地利用类型数据、土壤类型数据和河网数据,将相关数据输入CASC2D-SED模型,探讨不同的DEM分辨率在高分辨率区间对水文过程模拟的影响。研究表明：1）洪峰流量和模拟径流量均随DEM分辨率的降低呈波动上升;2）在2-3m和4-20m两个DEM分辨率区间水文过程线差别较大,而在4-20m范围内水文过程线变化不大;3）DEM分辨率对模型参数有重要影响,一定的DEM分辨率区间可以共用相同的水文参数,超过这个区间则必须重新率定;4）DEM分辨率增加使水文模拟效率降低。

基于ArcObjects的经济统计时空分析模块功能分析与设计

在分析经济统计数据时空特征的基础上,研究经济统计时空分析的瓶颈问题——统计数据在时序上的不可比性,并提出了有效解决方案。对其中的核心问题即空间统计基准问题,设计了两种统一空间统计基准的方法——基于矢量统计对象的交并运算方法和基于栅格统计数据的自定义统计区方法,有效地解决了经济统计时空分析的瓶颈问题。运用该经济统计时空分析解决方案,设计了一个基于ArcObjects的经济统计时空分析模块,提供了多种时序分析方法。

AutoCAD二次开发菜单加载方法的研究

介绍了AutoCAD二次开发过程中加载菜单可采用的方法,并以齿轮加工模块为例叙述了如何实现菜单的加载。

基于BP神经网络的机器人转角测量

以AS-UII机器人为研究对象,提出了一种间接测量机器人转角的方法。该方法利用BP神经网络建立模型,以多组电机速度、运行时间为样本,解决了机器人转角与电机速度、运行时间的关系问题。实验证明,该方法是有效可行的。因此,可以根据电机速度、运行时间来间接确定机器人的转角,为机器人的路径规划提供角度参数。

轮式移动教育机器人避障方法的研究

对一种轮式移动教育机器人进行了研究,在实验中采用传统的红外传感器使机器人具有避障功能,另外使用新颖的机械式胡须对机器人进行避障设计,达到了预期的避障效果。以胡须避障为例,讨论并解决了避障过程中的卡死问题,并给出了利用BASIC语言编写控制程序的方法。

PDA旅游电子地图系统总体设计方案研究

在分析PDA电子地图的研究现状和回顾当前旅游电子地图系统研究的基础上,提出了PDA旅游电子地图系统的总体设计方案。该方案对PDA旅游电子地图系统做了需求分析,重点研究了PDA旅游电子地图系统的功能设计、数据结构、数据获取和界面设计,对PDA旅游电子地图系统开发具有指导意义。

基于RBF神经网络的教学机器人转角测量

以AS-UII教学机器人为研究对象,提出了一种间接测量机器人转角的方法。该方法利用RBF神经网络建立模型,以多组电机速度、运行时间为样本,解决了机器人转角与电机速度、运行时间的关系问题。实验证明,该方法是有效可行的。因此,可以根据电机的速度、时间来间接确定机器人的转角,为机器人的路径规划提供角度参数。

基于VBA的齿轮加工模块设计

在AutoCAD平台上采用VBA工具对直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、变位齿轮、人字齿轮、直齿锥齿轮、斜齿锥齿轮和曲线齿锥齿轮7种类型的齿轮进行模块设计研究。利用齿轮加工原理和布尔运算,通过VBA编程和创建可视化参数界面,实现齿轮加工的仿真,生成齿轮加工模块。重点以直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮为例,详细介绍齿轮加工模块设计的过程。

基于AutoCAD VBA液压集成块的装配设计

在AutoCAD环境下,利用VBA开发工具对液压集成块的设计进行研究,并重点研究了其装配设计。根据布尔差运算原理,对实体进行编辑,生成孔道模型。通过VBA编程和创建可视化参数界面,实现对液压集成块的装配设计,并生成装配参数数据库,提高了液压集成块的设计效率。

土地利用及景观格局演变对生态系统服务价值的影响

基于1990—2013年土地利用数据和统计年鉴数据,构建CPI指数修订生态系统服务价值(ESV)系数,并进行淮河上游土地利用结构及空间格局的时空演变特征分析和ESV评价研究,探讨ESV对土地利用结构和格局变化的响应关系。结果表明:(1)淮河上游区域ESV整体呈上升趋势,1995—2005年ESV出现波动下降,在2010年前后明显上升,2010—2013年ESV增值高于其他时段;(2)ESV增量呈现山地>丘陵区>平原区的地形梯度效应,且其生态增值主要来源于林地和水域贡献;(3)ESV与土地利用时空变化和土地景观格局丰度和聚集度变化存在明显相关,说明了合理的土地利用开发方式及适当的开发速度将有助于改善生态系统服务,开发过程要兼顾地类优势,避免地类斑块过度破碎化;(4)CPI指数修订ESV系数方法,能够消除时间序列内物价变动因素,使得计算结果更贴近实际ESV,提高了多个时期生态系统服务评价的准确性和可比性。

基于CASA模型的区域冬小麦生物量遥感估算

该文对原始CASA(carnegie-ames-stanford-approach)模型中归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)最值提取方法及光合有效辐射吸收比(fraction of absorbed photosynthetically active radiation,FPAR)的算法进行了深入分析,并通过综合分析大量国内外文献,更加科学合理的确定了最大光能利用率的取值,最终确立了适合该研究区的CASA模型。该文以河北省邯郸市3个县域冬小麦为研究对象,以HJ-1A/B星遥感数据产品为数据支撑,采用CASA模型对研究区2014年冬小麦生物量进行了估算和精度验证,结果表明:研究区冬小麦生物量平均值为1 485 g/m^2,50%以上区域在1 500~2 000 g/m^2之间。冬小麦实测生物量与预测生物量相关性达到显著水平,R^2为0.811 5。经过50组数据分析对比,平均相对误差为2.13%,其中,最大值为11.54%,最小值为0.33%;平均预测生物量为1 807.54 g/m^2,与平均实测生物量1 720.74 g/m^2相比,绝对误差为86.80 g/m^2,为估算区域冬小麦产量提供理论支撑。

水沙物理模型CASC2D-SED的DEM尺度效应发生机制

DEM分辨率对分布式水沙过程模拟具有重要影响,然而,产生影响的内部机制尚不明确。改进水沙物理模型CASC2D-SED的结构,将坡度由DEM在模型内部直接提取改为由模块单独计算,并将坡度设计为模型的独立输入参数,通过单独改变坡度参数来研究坡度对水沙模拟DEM尺度效应的影响。基于改进的CASC2D-SED模型,以内蒙古准格尔旗沙圪堵镇附近的一个小流域为研究对象,以无人机航测的1m分辨率DEM数据、野外实测与室内实验获得的土壤特性数据、土地利用数据和降雨数据为基础,采用3种水沙模拟方案进行多象元尺度的水沙过程模拟,进而探索水沙过程模拟的DEM尺度效应及发生机制。研究表明:⑴在4~20m GRID分辨率区间模拟的径流量位于323.18m3和411.43m3之间,波动不大;⑵2~20m GRID分辨率区间内,模拟的侵蚀流量在3.43m3和65.61m3间变化,波动很大;(3)坡度和径流路径是水文过程模拟DEM尺度效应的两个对立影响因子,是水文过程模拟DEM尺度效应不明显的主要原因;⑷DEM尺度效应对侵蚀输沙具有重要影响,地形坡度是侵蚀输沙DEM尺度效应的主要控制因子;⑸地形坡度随DEM分辨率降低而发生的空间上的波动变化是侵蚀输沙量随DEM分辨率降低而波动变化的原因。

输电塔线体系风振响应频域分析的一种简化方法

为了研究脉动风引起的结构振动问题,以两塔三跨不等高输电塔线体系为工程背景,将瞬时风速与瞬时风压的脉动部分之间的关系简化为线性,采用Davenport谱得到了脉动风荷载的功率谱密度函数;通过振动方程得到了稳态频率响应函数;根据系统的输入输出关系求出了在物理坐标下输电塔线体系的位移响应谱密度矩阵,从而推导了输电塔线体系风振响应频域分析的简化方法;利用MATLAB编制频域分析程序,对塔线体系进行计算,并将此结果与采用ADINA计算所得结果进行了对比。结果表明:两者的跨中和塔中位移功率谱密度曲线分别在点(0.05,2000)和点(0.05,9×10-6)附近有个相同的峰值,两种方法的计算结果基本吻合,验证了本文推导的输电塔线体系风振响应频域分析的简化方法的正确性;此种方法在获得准确风振响应的同时可以提高求解的计算效率。

基于Simulink的多自由度机械振动系统仿真

针对多自由度机械振动问题,以弹簧质量系统、轴上带有若干圆盘的扭转振动系统和梁上有集中质量的横向振动系统为例,详细介绍在Matlab/Simulink平台上利用状态空间法进行多自由度系统仿真的方法及步骤,并对仿真结果进行了分析。

基于AutoCAD VBA的液压集成块零件图设计

通过对AutoCAD进行二次开发,利用VBA编程功能,完成液压集成块零件图设计的模块。讨论了这种方法设计零件图的思想和关键技术问题,以及如何实现零件图设计的过程。

理工类高校GIS教育的课程设置研究

通过对部分理工院校GIS专业或方向课程设置的对比,对理工类高校GIS教育的课程设置现状进行分析,并根据理工类高校GIS专业课程设置的特点,提出安徽理工大学GIS专业课程设置的构想,并进一步讨论了理工类高校课程设置的方向。

黄河流域TRMM 3B43精度检验

本文以从1998—2013年黄河流域122个站点的降水数据为研究对象,在年、季、月时间维度上借助相关系数与均方根误差对站点的TRMM(Tropical Rainfall Measuring Mission)降水数据进行精度检验,结果表明:年尺度上,TRMM 3B43数据质量较高;季尺度上,四季的拟合优度较高,其中秋季的数据质量最高,而夏季最低;月尺度上,站点降雨量与TRMM 3B43之间相关性显著,月降水数据具有较好的精度。就单个站点而言,TRMM对研究区内的绝大多站点的降水量估计存在着不同程度的"低估"现象。