多源多层土壤湿度实时同化及在实时洪水预报中的应用

准确获取流域土壤湿度(MS)的初始值及过程状态,对提高实时洪水预报精度具有重要意义和实用价值。从新安江模型参数的物理意义出发,基于站点墒情数据和CLDAS土壤湿度数据构建点面转换模型(WKNN),将点面转换后的实时面尺度MS作为观测数据,采用集合卡尔曼滤波法同化新安江模型预报的MS过程,在五强溪区间流域进行实时洪水预报应用。结果表明:WKNN作为点面转换工具,能够捕捉到不同土层MS的点面关系,具有较好的适用性;较不同化模式,多层MS同化后的平均径流深相对误差下降了12.67%,平均确定性系数提高了41.82%;MS的实时同化可以显著降低汛初期洪水的预报误差,提高洪水预报精度,且多层同化较单一层同化效果更优。

移动健康信息服务的个性化运动目标决策研究

随着物联网技术在智能健康管理领域的不断发展,用户能够通过智能设备感知和监测个人健康状况,并借助移动设备实现与健康信息服务提供商的数据交互,生成个性化运动锻炼方案。在这种实时交互的健康干预服务中,健康信息服务提供商采用数据驱动的方法,适应性地调整为用户推送的个性化运动目标,目的是实现用户长期健康效用最大化和提升用户的服务满意度。为了研究最优的个性化运动推送目标,首先对研究问题进行界定,构建实时交互的个性化运动目标决策模型;随后针对问题中用户行为不确定的特点,采用深度强化学习算法,结合了离轨策略时序差分学习方法以及神经网络非线性拟合方法,从用户的历史数据中学习策略;最后使用Fitbit的真实数据集验证了所提方法的有效性。研究结果表明,基于深度强化学习的个性化运动目标推送服务,通过实时分析用户行为数据,对用户进行科学的引导和适时的激励,有助于帮助用户培养健康的生活方式,提高个人健康管理水平。

基于Web Service的煤矿信息系统的设计

Web Service是目前开发分布式系统的主要技术,Web Service具有节省用户开发时间和实现异构平台互通的优点。基于C/S(Client/Server)模式的煤矿信息系统大多是用组态软件开发的,需要在每台客户机上安装相应的客户端程序,不能实现快速部署和配置,维护和管理的难度大,不利于扩展,通常局限于小的局域网,此外基于B/S(Browser/Server)模式的系统多使用ASP和HTML技术开发,安全性较差,对服务器要求过高,难以适应分布式应用的需要。本文提出了一种基于Web Service的煤矿信息系统,并在实际生产中得到了成功的应用。

气象观测场在汽车试验场中的应用研究

汽车试验场作为汽车开展道路测试的重要场所,用于验证汽车产品的品质以及可靠性。除了场地道路外,气象条件作为汽车道路测试的重要一环,在《GB/T12534-1990汽车道路试验方法通则》中也有明确要求,如:试验时应是无雨无雾天气,相对湿度小于95%,气温0-40℃,风速不大于3m/s。同时气象条件也作为试验场道路管控的重要依据,实时风速、雨量、能见度等信息为场地管理者发布限速、限行、封场等通知提供必要参考依据,直接影响道路测试安全管控的及时性。因此,文章从气象观测场的建设、气象服务、异常天气道路管控等方面开展气象观测场在汽车试验场中的应用研究。

全球地理信息公共产品研发的技术发展方向与主要任务

全球地理信息是重要的全球公共产品之一,对于弥补发展中国家与发达国家之间的数字鸿沟、改善全球治理模式具有重要意义。本文从公共产品的基本特性出发,首先,给出了全球地理信息公共产品的基本概念和内涵,并针对产品生产、产品交付和产品使用三个主要环节,指出要从服务资源、服务能力、服务方式和服务机制四个维度研究全球地理信息公共产品的支撑技术;然后,通过深入分析当前技术发展趋势,提出了建设多元化服务资源、提升实时化服务能力、提供知识化服务方式、建立协同化服务机制的发展思路;最后,给出了构建全球地理信息公共产品支撑技术体系的主要任务、技术思路和国际合作模式。

地震现场工作队实时状态可视化系统设计与实现

地震现场工作属于地震应急响应工作的重要内容,对指导应急救援、安置灾民、恢复重建、科学研究等工作具有重要意义。针对地震现场工作队出队后的信息化程度不高,人员、车辆、物资装备等信息的前后方共享滞后情况设计开发了该系统,系统整体可分为数据采集回传、信息储存管理、信息可视化展现3个子系统,采用“Android移动终端APP+web”技术方法,有效实现了出队车辆车速、位置实时显示,人员登载、设备装卸实时记录、音视频即时通讯等系统功能。系统在云南省地震局漾濞6.4级地震现场应急处置工作中得到了应用,为地震现场工作的高效开展提供了助力,提升了地震现场工作的信息化水平,有利满足了前后方协同指挥、综合调度的信息交互需求。

基于ReWorks的内存日志服务设计与优化

传统的文件系统日志服务无法满足嵌入式系统异常记录的实时性需求。在国产ReWorks嵌入式实时操作系统中设计实现了一种基于内存的日志服务,通过记录异常信息到日志内存中,在热重启后仍然可以从内存中获取复位前所记录的系统异常日志信息。通过在国产FT2000A/2硬件平台的验证和分析,对其实时性和可用性实现了进一步优化。测试数据表明,内存日志服务记录一条完整异常信息到内存日志平均耗时约为文件日志的0.5%,内存文件系统的写性能近270 MB/s,是SSD硬盘文件系统的6倍,具有高实时性、热重启不丢失、非阻塞等特性,对实时系统的异常分析定位与故障统计排查提供了有力支撑。

实时交通大数据分析和可视化地理信息平台研究

利用大数据地理信息系统技术设计了实时交通大数据分析和可视化平台,平台包含HDFS+HBase的分布式数据存储结构对实时交通动态数据进行管理和存储,借助机器学习模型Spark MLlib对动态交通信息进行图像处理、交通参数提取、交通流预测分析、事件检测等处理,通过Mapbox GL地图渲染引擎,将交通大数据分析处理结果与地图信息进行叠加可视化展示,实现了实时路况分析与展示、短时交通预测分析、交通事件自动检测与拥堵扩散分析、历史交通流数据分类统计与交通信息服务等功能。该平台提高了交通大数据的存储、读写效率和分析处理能力,为城市交通精细化管理提供科学、可靠的决策支持。

基于XMPP的分布式电源监控系统通信应用

为实现虚拟电厂(VPP)对不同权属的分布式电源(DER)的有效监控,需要解决监控系统的互联互通和通信安全问题。基于IEC 61850标准,研究了DER监控终端的信息模型和通信映射方法。以DER监控的信息交互需求和功能为基础,基于IEC 61850-7-420标准定义的逻辑节点建立了DER监控终端信息模型。针对DER监控系统应用通信架构服务需求,基于可拓展通信和表示协议(XMPP)通信映射机制实现了DER监控终端的信息模型和数据的规范传输。XMPP内置的传输层安全(TLS)协议和简单的身份验证安全层(SASL)协议通过通道安全加密、认证机制、数据完整性和保密安全服务保证信息传输的安全。搭建试验平台,以测试XMPP映射的传输性能。测试结果表明,XMPP的实时性可满足DER监控系统的安全通信要求。

基于卫星通导遥融合的实时信息服务研究

当前单类卫星应用存在一定短板,难以满足新一代信息服务实时化、智能化、多元化的需求,为了突破通导遥卫星单系统应用壁垒,构建通导遥融合的实时信息服务机制,为发展实时信息服务提供有效途径,文章首先总结了国内外卫星通导遥融合发展概况,剖析了当前通导遥融合面临的问题与需求,提出了基于卫星通导遥融合的实时信息服务系统的总体架构并详细介绍了三大分系统(实时感知与传输网络、数据智能处理与分析中心、实时信息应用与服务平台),最后选择应急抢险救灾和海洋监测2个典型场景进行初步应用实践探讨,验证了在试验场景中基于卫星通导遥融合的实时信息服务系统具备分钟级的响应效率优势,在复杂环境下具备1h内的响应速度。

水文资料在线即时整编工作浅析

通过在县级水文中心站实际运用广西水文站网监测信息服务平台对水文资料进行在线即时整编实践,认为,在线即时整编成果能满足工作需求。分析了广西水文站网监测信息服务平台在线即时整编的主要优势及存在的主要问题。提出了提高水文资料在线即时整编质量的建议。

基于GIS和GSM的水文信息远程采集系统

介绍了现代高新技术GIS及GSM无线传输方式的特点,设计了基于GIS为平台,GSM为信息传输方式的水文信息远程采集系统。该系统充分利用GIS和GSM的优点,及时准确的信息流使得水库实时调度的水文预报精度和效率更高、速度更快,是数字化流域的重要组成部分。

新一代智能测绘遥感科学试验卫星珞珈三号01星

光学测绘遥感卫星的性能不断提升,种类日益丰富,已经成为获取全球精准测绘遥感信息的重要支撑。当前光学测绘遥感卫星已具备亚米级的空间分辨能力,但测绘遥感信息服务存在严重的滞后问题,亟须发展智能测绘遥感卫星,向实时智能服务转型升级。本文首先基于光学测绘遥感卫星3种成像体制及其实现方式和应用特点,分析智能测绘遥感卫星的适用体制,进一步面向实时化、智能化和大众化的应用需求,提出通导遥(通信、导航、遥感)一体化智能遥感卫星的设计构想,重点分析智能遥感卫星的服务方式及一体化功能组成;然后,阐述新一代智能测绘遥感科学试验卫星珞珈三号01星的性能与特点;最后,对智能测绘遥感卫星的发展和使命进行总结与展望。珞珈三号01星集遥感与通信功能于一体,探索了从数据获取到应用终端的测绘遥感信息高效智能服务模式,为遥感数据基于天地互联网的在轨处理与实时传输提供了真实的服务验证平台,对我国空间信息网络的建设具有重大意义。

智能遥感卫星与遥感影像实时服务

传统的卫星遥感系统数据获取、处理和应用模式无法满足卫星遥感影像大众化和实时化的应用需求,亟须发展智能遥感卫星系统,以解决遥感影像在轨处理和智能服务问题。本文首先阐述了智能遥感卫星的发展;然后对智能遥感卫星在轨处理架构、服务模式和在轨处理所涉及的关键算法进行了详细介绍;最后结合珞珈三号01星的设计和研制,探讨了珞珈三号01星的服务场景和服务模式,并对5G、6G和人工智能时代下的智能遥感卫星的未来发展进行了展望。

我国天基信息实时智能服务系统发展战略研究

天基信息实时智能服务系统(PNTRC)是指卫星通信、卫星导航与卫星遥感集成的下一代天基系统,通过多载荷集成、多星协同、天地网络互联,依托智能移动终端将数据和信息按需地送达各类军民用户,服务于国民经济与国防建设主战场。本文从PNTRC的重大战略需求入手,梳理了国内外卫星通信、卫星导航、卫星遥感的发展现状,凝练了我国天基信息系统存在的问题,阐述了PNTRC基本概念、建设目标和技术体系,在分析PNTRC与现有(或规划中)天基系统的关联关系的基础上,论证了相应系统建设的可行性。研究提出,系统建设按照"先局部、再区域、到全球"的路线图,可采取"三步走"策略;系统建设应纳入国家科技发展的总体规划,采用军民共建共享共用的运行模式;系统建设应加强与现有和规划中的"通导遥"卫星及地面通信系统的对接与融合。

实时CORBA在用电信息采集系统中的应用

介绍实时CORBA规范,对其体系结构及实时CORBA扩展进行分析和总结,并将其引入到用电信息采集系统的设计中。在此基础上,提出一种基于实时中间件产品TAO的用电信息采集系统设计方案,论述基于TAO的用电信息采集系统通信架构及核心模块设计。重点分析了优先级机制、线程池机制、实时调度服务、实时事件服务等TAO关键技术在用电信息采集系统开发中的应用。

移动视频监控系统设计

传统有线监控已无法满足户外突发、特殊事件的处理。移动视频监控可以及时、全面、准确地获取突发事件的信息,使得能正确地指挥调度,将突发事件带来的损害降到最低。现有的无线监测系统一般存在视频画面不流畅及服务单一的缺点,从而提出了移动视频监控系统,该系统采用移动视频QoS(Quality of Service)机制保证视频的质量,并且结合位置服务提高系统的可扩展性。

基于Spark的空间数据实时访存技术的研究

研究并实现了基于Spark的空间查询算法。根据空间查询特性和Spark分布式内存计算模型,设计了HBase分布式存储、分布式空间索引、Spark分布式内存计算框架的空间区域查询算法和Spark Streaming的空间查询算法,提供实时在线空间查询服务。实验表明,基于Spark streaming并行空间查询算法*可以提供空间数据的实时空间查询服务。

实时企业服务总线的研究与设计

针对现有企业服务总线在不同类型业务流竞争有限带宽资源时产生系统拥塞的问题,提出一种实时企业服务总线模型。对JBI标准进行了改进,增加了业务优先级和业务时间约束的语义,并加入流量控制和带宽分配组件。系统运行时能根据不同类型业务流带宽需求,按照业务类型优先级从高到低动态分配服务总线的业务流量带宽。仿真实验结果表明,该方法可以保证高优先级业务的带宽需求,减少因业务拥塞导致的服务质量下降,并进而提升系统整体的吞吐能力。

车载动态实时可视化交通信息服务系统

一种新型城市交通信息服务系统,它采用GPS接收机、数码像机、有线/无线智能传感器、辅以人工等方式完成路况信息采集,经控制中心处理后按1～3次/min频率生成全面、综合反映路况信息的实时、动态交通图,通过无线传输为公众提供实时、动态路况信息,并用全新概念的车载显示器Skipper显示路况信息,实现道路车辆均衡化、提高道路利用率。论述了其开发背景、系统构成及工作原理、核心产品开发与运用等。