全空间相关矩阵广义加权预测误差算法去混响研究

广义加权预测误差(generalized weighted prediction error, GWPE)算法是一种有效的多通道语音去混响算法,但在麦克风间距较近时去混响效果变差。文章分析了GWPE算法在小间距麦克风阵列下的局限性,即未充分考虑麦克风信号间的空间相关性。据此,研究了全空间相关矩阵的广义加权预测误差(generalized weighted prediction error of full-space correlation matrix, GWPE-FCM)算法,该算法考虑了不同输入通道之间的空间相关性,计算复杂度比GWPE算法略增加。仿真结果表明,GWPE-FCM算法与GWPE算法相比在整体去混响方面效果更好,特别是在麦克风距离较近的情况下。全空间相关矩阵能够更准确地估计输入信号的相关性,使得GWPE-FCM算法在去混响效果上表现更出色。

基于双面平行带线的全空间扫描漏波天线

为了实现从后向端射到前向端射的连续波束扫描天线,该文基于双面平行带线结构提出了一种具有全空间扫描能力的漏波天线。天线单元由双面平行带线传输线和一对反向加载的开路枝节组成,两个开路枝节分别位于传输线的上导带和下导带。加载的反向开路枝节等效为一个偶极子,使得天线单元具有全向辐射性能,作为整个全空间扫描漏波天线的基础单元。为了抑制周期漏波天线中的开阻带问题,又在天线基础单元上加载了一对平衡槽以实现频率平衡条件,还加载了一对匹配槽以匹配周期结构的阻抗。最后实现了一款天线原型,经仿真与实验验证,该天线能够在7.6 GHz到14.0 GHz的频率范围内,实现从后向端射,经侧向辐射,然后到前向端射的全空间扫描能力。

基于双几何相位超表面的三频全空间波前调控

为解决全空间超表面的多通道串扰问题,提出了一种基于双几何相位超表面的三频段透射-反射-透射全空间波前调控方法.采用频率选择表面与多层超表面子结构级联来获得三个频段的独立调控,并基于双几何相位原理实现了透、反射全空间幅相同调.为验证该方法的有效性,设计、加工并测试了一款工作于C,X,Ku三频段的圆极化全空间多功能超表面器件.仿真和实验结果均显示左旋圆极化波激励下该器件在7 GHz和10.2 GHz分别产生了沿y轴和x轴的透、反射双涡旋波束,而在15.7 GHz实现了双焦点透镜功能.该全空间多频幅相同调方法为新型多功能器件和集成电磁波调控提供了新思路,在大容量通信领域有广阔的应用前景.

全空间信息系统中的时空参考构建与实现

全空间信息系统由周成虎院士首倡,将地理信息系统的研究范畴从地球空间拓展到宇宙空间,从室外空间拓展到室内空间,从宏观空间拓展到微观空间,从小数据到大数据,构建无所不在的空间信息系统世界。在这样一个全空间信息系统中,传统GIS基于地球空间的空间参考系统已无法满足时间与空间表达的需要,更无法满足对时空对象进行全生命周期管理的需求。因此,文中重点研究全空间信息系统中的时空参考问题并进行实践验证。首先探讨对物质与时空的认识问题及全空间信息系统对时空的定义,论述全空间信息系统时空参考的相关问题,总结常见的时间与空间系统及其相互关系;在此基础上,建立全空间信息系统的空间转换框架,扩展WKT对空间参考系统的描述,使之支持星球的定义和天球坐标系统、轨道坐标系统等坐标系统;设计九自由度空间参考树及空间参考和空间参考转换接口,实现对象的全生命周期管理。解决全空间信息系统从宏观世界到微观世界,从静态到动态,从物理时空到逻辑时空的全时空连续建模与仿真,满足全空间信息系统的建模要求,具有良好的可扩展性和实现效率。

美由心生 向美而行——南通市通州区川港小学“全空间美育”的实践与探索

江苏省南通市通州区川港小学是南通地区第一所小学,是中国最早的新式学堂之一,其历史悠久,底蕴深厚。学校以学生艺体教育为抓手,深挖美育教育内涵,创新发展内核文化,践行百年“诚劳”校训,构建“全空间”美育体系,夯实根基,立德树人,五育并举,力求让每一个学生成为美的发现者、感受者及创造者,从而丰盈并塑造完美人生。

合肥轨道首创全空间智能感知巡检新模式

2024年7月22日,部署于合肥轨道4号线全线的无人机顺利升空,自动执行轨道安全保护区巡检任务,同时,隧道内量子数据开始实时传输、人工智能模型开始实时计算,标志着合肥轨道正式上线运行全空间智能感知巡检系统。该系统融合了低空智能巡检与量子精密测量两大核心技术,这种技术模式为国内首创。

国土空间规划全空间思维与设计探讨

本文针对全空间思维及其设计的前沿理念,进行了深度讨论和互动。研究分析了全空间思维的定义、内涵以及其实施中的优势与问题,并进一步拓展到了全空间设计的范畴。全空间思维主张政府、企业、社区及各领域的全方位、全过程、全元素的整合设计,有利于形成统筹规划,以实现经济、社会、环境的协调发展。然而在实施过程中,面临收益权、执法等问题的挑战。全空间设计则是空间治理的重要手段,其主要难点在于凝聚各方利益主体,形成共识,推动空间规划落地并实现可持续性。本研究深入剖析了全空间的思维及设计理念,它们的关联性与未来应用前景,为制定全空间国土规划和实施空间设计提供理论指导。

广州发布全空间无人体系应用场景清单

7月1日记者获悉,2024年广东省全空间无人体系应用场景供需对接活动近日在广州南沙举行。会上发布了南沙区全空间无人体系应用场景清单与明珠湾超级示范应用场景。

支持幼儿学习与发展的“全空间”育人方式——厦门市第一幼儿园教科研成果选介

厦门市第一幼儿园创办于1946年,是福建省首批示范性幼儿园。2001年迁址市中心城区,2005年开办分园。园区环境追求自然与人的和谐,是全国第一所导入IS014001环境管理体系的幼儿园。

深部巷道主被动全空间协同控制技术及工程应用

深部巷道由于赋存环境复杂及受到深部地应力作用,加上断面形状尺寸多样,使得巷道的破坏形式多元化。通过系统分析深井软岩巷道受到高应力、动压等因素影响,对比了最大地应力、最大抗压强度以及相对应的支护方式,提出采用应力强度比来评价巷道围岩支护的难易程度。进一步提出了深部巷道主被动全空间协同控制理念,其核心为通过卸压、注浆和锚杆−索等主动支护方式来控制巷道变形,发挥围岩的自承能力,形成主动支护体,恢复其部分承载能力;使用钢管混凝土支架、U型钢等具有较高支护阻力的被动支护方式,构成被动支撑圈,协助或调动巷道围岩发挥承载能力。进而分析了钢管混凝土支架与锚杆−索的协同支护力学机理,形成了主被动全空间协同控制技术及施工工艺并进行了现场应用。研究表明,打设锚杆−索可以降低钢管混凝土支架的弯矩和剪力,同时降低了支架轴力,保护了钢管和抗拉性能较差的核心混凝土,保证了钢管混凝土支架能够提供较高的支护阻力;主被动全空间协同控制技术在晋城胡底煤矿、阳泉新元煤矿等深部动压巷道与软岩巷道中进行了成功应用,进一步发展了深部巷道等强支护理论与技术。

履带式全空间液压钻机的研制及应用

针对现有公路隧道注浆钻机存在施工高度有限、灵活性差、钻孔施工效率低的问题,研制了一种履带式全空间液压钻机,采用有限元方法对钻杆和钻头进行了强度分析,建立数学模型对冲击作用下的钻机进行了稳定性分析,并应用于江西南石壁隧道注浆治理中。研究结果表明:该钻机可在3~9 m内实现隧道内全方位钻孔,主要受力构件满足强度、刚度的使用需求,最大动态稳钻压力作用下,该钻机能保持自身稳定。履带式全空间液压钻机解决了现有隧道注浆钻机施工高度不足、靠孔姿态调整范围小的问题,有效提高了隧道注浆钻孔效率。

城市全空间三维模型数据一体化集成管理关键技术及应用

随着城市三维地质信息系统及其应用的快速发展,对地学数据的可视化表达精度的需求变得越来越高,但地质调查数据常具有多源、多维、海量、多专题、多尺度和多时态等特征,而三维数据存储、组织与管理己成为制约其发展的重要因素。因此如何高效管理并有效利用这些复杂且海量的地质数据去解决各种复杂的地质问题服务社会,成为了城市地质信息科学领域研究的热门方向。基于武汉市多要素城市地质调查全空间一张图的构建过程,从多源三维模型一体化融合管理与分布式存储、轻量级全空间三维模型构建、多源异构海量三维数据快速渲染和浏览器端三维模型分析及专业应用4个方面系统地探索了城市地质调查全空间一张图系统建设过程中的关键技术,并进行了应用实践。研究结果实现了城市级大规模高精度三维地质模型的高效集成,提高了多要素城市地质调查成果可视化的表达效果,为三维地质模型的应用奠定了坚实的基础。

实景三维成果如何服务于智慧城市——全空间基础信息平台赋能智慧城市

到2035年,实景三维成果的应用将从地市延伸到县级城市,应用普适度要从2025年的50%提升到80%。文章将结合南京国图信息产业有限公司(下文简称国图信息)项目实践,主要从“方式、方法、成效”三方面就实景三维成果如何服务于智慧城市、智慧城市全空间基础信息平台建设的思路及实景三维成果的应用场景进行论述。

层状全空间介质中重叠回线的瞬变电磁响应

采用第一类修正贝塞尔函数积分对回线源的瞬变电磁场进行求解,应用法拉第电磁感应原理得到柱坐标系下的瞬态值,研究一维全空间介质的层状递推公式和均匀全空间瞬变电磁场的扩散规律,分析不同回线尺寸大小、经典模型的全空间响应特征,并应用于实测数据。结果表明,回线源产生的瞬变电磁场在空间上具有一定的方向性;回线尺寸增加不影响早期的响应强度,但延后了响应对应的延时时间。均匀全空间层状解的相对误差小于4%,具有较高的精确度;回线半径小于层厚时,低阻层的畸变表现基本在同一时刻,反之则增加。半径减小,使得晚期响应强度明显降低,但扩大了晚期应用范围,增强了纵向分辨率。补充了重叠回线瞬变电磁的理论内容,为矿井全空间观测的工作参数提供参考。

新一代全空间一张图应用构建模式探讨

随着科技和商业的迅速发展,“敏捷开发”在软件界成为共识,低代码/零代码开发作为数字化降本增效的新模式逐渐走向普及,并将迎来重大机遇。在此背景下,WebGIS技术正快速走向现代化、全功能化、低代码化、零代码化,各大GIS开发工具或产品也快速向此趋势靠拢。自然资源部全面推进实景三维中国建设,全空间一张图应用需求快速增长,新技术融合与市场需求叠加,必然对“一张图”应用开发提出更高要求。本文基于MapGIS全空间一张图,聚焦新一代全空间一张图应用的配置式开发模式,探索全行业“一张图”应用的低代码构建方法与流程,通过零代码或少量代码即可便捷搭建各行业“一张底图”应用程序,为“一张图”应用提供践行解决方案,对GIS敏捷开发与全空间一张图应用具有积极推动意义,为各行业数字化转型提供参考和方向。

浅析国土空间规划全空间思维与设计探讨

随着城市化进程的加速和人口的快速增长,国土资源的管理和利用成为了一个重要的课题。为了实现可持续发展的目标,国土空间规划发挥着关键的作用。本文以国土空间规划全空间思维与设计为主题,旨在深入探讨其在规划过程中的应用。摘要将简要介绍国土空间规划的背景和重要性,以及全空间思维与设计的作用。随后,摘要将提及全空间思维与设计在整体规划、区域规划和详细规划三个层面的具体应用方法和策略。最后,摘要将强调全空间思维与设计在国土空间规划中的意义和挑战,并提出未来的研究方向。通过本文的探讨,可以加深对全空间思维与设计的理解,为实现国土资源的合理利用和人居环境的改善提供参考。

全空间地球信息系统软件关键技术与应用

随着地球信息系统应用领域、应用模式的不断拓展,地球信息系统相关技术和软件日益发展,但仍存在全空间三维立体模型构建的效率问题、多种数据类型和复杂关系的整合难题、大规模多源异构数据的渲染等问题。为此,基于MapGIS平台,从全空间认知模型与可视化、大数据管理、智能分析、智能化制图4个方面重点阐述全空间地球信息系统的关键技术。从多粒度、多类型、多变化、多关联等角度对现实世界实体进行抽象,建模形成全空间的认知模型。从海量、多样、实时的特性出发,阐述全空间信息系统需要的大数据管理技术。从知识驱动、人工智能及数据科学计算的角度,阐述全空间智能分析技术。从智能化的角度,阐述全空间地图制图技术、MapGIS平台架构及其应用推广价值,为全空间地球信息系统平台技术的发展提供参考与借鉴。

矿井瞬变电磁法全空间视电阻率解释方法研究

从全空间中心回线源响应公式出发,推导了全空间晚期和全区视电阻率公式;通过与半空间公式比较和对实测资料的分析,研究了全空间视电阻率公式的应用效果.结果显示,全空间视电阻率为半空间视电阻率的(5/2)^(2/3)倍,其晚期视电阻率与真值的相对误差小于0.56%,而相应的半空间视电阻率与真值误差均大于42%.与常规解释方法相比,采用全空间全区视电阻率换算方法能更好地圈定低阻异常范围,且电阻率差异大.因此,该公式更适用于矿井瞬变电磁法资料处理与解释,并具有更好的效果.

地下全空间瞬变电磁技术在煤矿巷道掘进头的连续跟踪超前探测

文中介绍了利用地下全空间瞬变电磁（UWTEM）技术在某煤矿-250排水巷道掘进过程中进行的连续跟踪超前探测试验。根据初探结果，采用不共面同轴偶极观测方式时，UWTEM在巷道掘进头前方的有效探测范围约为70m，巷道每掘进50m进行一次跟踪探测。试验表明，利用该技术可以有效地超前预测煤矿巷道掘进头前方30～50m范围的富水异常，为及时采取水害治理措施提供依据。

大断面破碎巷道全空间桁架锚索协同支护研究

针对深部大采高综放工作面回采巷道由于断面大、破碎、扩容、大变形等,而导致常规支护极易发生不协调变形失稳的问题,基于对潞安矿区大断面软弱破碎巷道围岩变形破坏机理的系统深入分析,从三维空间支护协同承载与围岩协调变形角度,提出了全空间预应力桁架锚索协同支护新技术,阐明了全空间桁架锚索的支护结构、支护机理及其优越性。通过对全空间桁架锚索协同支护方案进行设计,并采用FLAC3D对其支护效果进行数值模拟分析,得到不同预紧力条件下全空间桁架锚索支护巷道顶板预应力场三维空间分布规律,表明全空间桁架锚索支护能够形成三维封闭的承载结构。