网格模型化简综述

网格模型的化简对于其存储、传输、处理以及实时绘制有着重要的意义.对国内外在这一领域的工作成果进行了较为系统的介绍,并对各方面典型算法的优缺点进行了分析,最后对这一技术的发展进行了展望.

知识点模块网格化模型在肾内科护理教学中对规培护士教学效果的影响研究

探讨在肾内科护理学教学中,基于知识点模块网格化模型辅助规培护士护理教学的价值。方法 选择肾内科2023年10月至2024年10月接收的16名规培护士为观察组,选择同时期的16名规培护士为对照组。对照组应用常规的教学方式,观察组应用基于知识点模块网格化模型的教学方式。评价各组考核成绩(理论、实践),对护士个人能力考评及调查护士满意情况。结果 考核评价成绩,观察组理论成绩为(94.15±2.46)分、实践成绩为(91.42±2.36)分,两项成绩均相比对照组要更高P<0.05);考核护生个人能力上,观察组的护士批判思维能力(90.25±3.16)分、自主学习能力(88.25±3.22)分、提出问题能力(90.05±3.21)分、分析问题能力(89.32±3.11)分、解决问题能力(87.45±2.86)分、系统化能力(85.56±2.51)分均高于对照组(P<0.05);观察组规培护士对护理工作的总满意率为100.00%,明显高于对照组的68.75%(P<0.05)。结论 在肾内科护理教学工作中,基于知识点模块网格化模型的规培护士教学实践,能够显著提高护士理论与实践能力,并提高护士个人能力及对教学工作满意度。

复杂地质层面的网格化模型及两点射线追踪方法

本文针对三维复杂介质的两点射线追踪的适用性和有效性,提出了网格模型和层状模型相结合的建模方式.文中利用规则网格化的层状模型对复杂地质单元进行数值描述,一方面避免了用纯粹复杂地质网格体描述时需要的大量内存,另一方面结合运用规则化的层状模型,必有利于提高计算效率.在计算单元自动生成的射线追踪方法基础上,本文结合波前法提出一种快速、有效的两点射线追踪方法.利用反射波波前在地表形成的射线方位角和倾角坐标体系,能快速、准确地收敛到所有从源点到接收点的射线路径,亦可有效地解决射线路径的多值解难题,从而可适用于复杂地质模型的特点.

对油藏模型网格粗化中REV理论的探讨

Lasseter等(1986)提出油藏模型网格粗化(Reservoir Upscaling)应当在表征体元(Representative Elementary Volume,简称REV)级进行。REV指一种特定的体积元,在这种体积元测取的物性参数将在一定的比例尺范围内保持不变。REV理论一直是一个有争议的概念,因为其定义不十分清晰,且没有说明如何在真实油藏中获取之。因此,甚至有人怀疑在真实油藏中,是否真的存在REV。基于REV理论,提出了一个新的概念——表征体元网格,(Representative Elementary Volume Grid,简称REVG)。该网格体系在给定的比例尺范围内可最佳地描述油藏的非均质性。从物理意义上讲,在REVG系统中,每个网格内的物性差异最小,而网格间的物性差异最大。

基于地形网格化和遗传算法的MLAT基站选址研究

针对不同多点定位(Mulilateration,MLAT)地面站的布站方式对定位精度影响的问题,提出一种基于地形实际计算最优布站方式的方法。该方法结合实际地形因素,构建地形网格化模型生成初始可选站点,通过XDraw算法计算地面基站的覆盖性对初始站点进行初筛,再结合遗传算法计算最优布站组合。最后选取不规则图形区域进行选址实验验证,在选址区域内随机生成地形,通过初筛减少初始可选点,得到布站方式,并计算几何精度因子和多点定位均方根误差,与传统布站方式进行比较。实验数据表明,该方法计算得出的布站组合与传统布站方式相比,多点定位均方根误差要比传统布站中最小的菱形布站减小4.0159 m,且该方法可用于实际考虑地形因素的MLAT最优基站选址。

三维裂纹前缘参数化网格模型研究

为实现三维疲劳裂纹扩展自动模拟及获得更高精度的应力强度因子,在实体参数化建模的基础上,自编程开发了两种参数化裂尖网格模型,分别对应奇异元法和虚拟裂纹扩展法(VCCT法)计算应力强度因子,且两种参数化网格可互换以便相互验证。两种裂纹模型均精心设计,裂纹前缘网格正交,过渡均匀,疏密可调。与解析解的对比结果表明,两种参数化网格模型均有很高的计算精度,可为一般工程结构获得较高精度的应力强度因子结果提供技术支持。

基于城市网格化模型的太原市厨余垃圾成分与产排规律分析

为了了解太原市厨余垃圾产排情况,科学地处理城市厨余垃圾,本文对太原市六个市辖区居民进行入户数据采集。结果表明,厨余垃圾占生活垃圾总量的55%左右。同时,结合城市网格化模型,分析生活垃圾与厨余垃圾成分,得出太原市厨余垃圾时空产排规律,对终端处理设施提出合理规划建议。

基于粒子群算法的中低压配电网网格化规划模型

针对配电网规划效果不理想等问题,提出一种基于粒子群算法的中低压配电网网格化规划模型。将线路中的最小损耗费作为目标函数,以此为依据构建中低压配电网网格化规划数学模型,并采用粒子群算法对模型进行优化;在优化前设定粒子范围,令其满足设定条件后初始化粒子种群,从而提升算法的优化效果,实现基于粒子群算法的中低压配电网网格化规划模型设计与优化。试验结果表明,所提模型的配电网线路联络率及通过率最优,供电可靠率稳定,负载均衡度更高。说明模型实用性强,可为以后中低压配电网规划提供参考。

网格化分布式新安江模型并行计算算法

近年来,网格化分布式新安江模型(GXM)在洪水预报中发挥了重大作用,但在进行洪水过程模拟时,模型数据量与计算量巨大,GXM的计算时间随着模型预热期的增加呈指数增长,严重影响GXM的计算效率。因此,提出一种基于网格流向划分与动态优先级有向无环图(DAG)调度的GXM并行算法。首先,对模型参数、模型构件、模型计算过程进行分析;其次,从空间并行性的角度提出了基于网格流向划分的GXM并行算法以提高模型的计算效率;最后,提出一种基于动态优先级的DAG任务调度算法,通过构建网格计算节点的DAG并动态更新计算节点的优先级以实现GXM计算过程中的任务调度,减少模型计算中数据倾斜现象的产生。在陕西省大理河流域与安徽省屯溪流域对提出的算法进行实验,在预热期为30 d、数据分辨率为1 km的情况下,相较于传统的串行算法,所提算法的最大加速比分别达到了4.03和4.11,有效提升了GXM的计算速度与资源利用率。

知识点模块网格化模型在肾内科护理教学中对教学效果的影响

目的:分析知识点模块网格化模型在肾内科护理带教中的效果。方法:取2020年1月至2021年12月接收的26名实习生设为实验组,接受知识点模块网格化模型教学,再选取同时期的26名实习生设为对照组,接受传统教学。对比两组护生循证思维、理论、实践成绩。结果:实验组的批判性思维能力评分、理论与实践成绩明显高于对照组(P<0.05)。结论:知识点模块网格化模型应用于肾内科护理实习生带教中拓展了其循证思维,提高了理论、实践成绩。

震害评估系统中的宏观经济指标的网格化技术及实现

国内当前的地震灾害应急评估系统基础数据库以具有空间面属性的乡镇级行政区为最小统计单元,乡镇人口及各类房屋建筑面积在评估时一般按照行政区面积进行了平均化处理,而未考虑实际人口分布的差异。本文采用前人在人口密度与城乡空间分布及城乡GDP分布之间的统计模型,以及基于宏观经济指标的地震灾害快速评估思路,深入探讨了以乡镇行政区为统计单元转化为以规则网格作为统计单元的震害预测方法。通过与GoogleEarth影像对比,并将本文编写的基于宏观经济指标进行震害快速评估的程序所计算的结果,与当前地震灾害应急评估系统的计算结果进行对比,结果表明,网格化后的数据不仅能有效地体现天津地区的人口、经济分布特征,而且灾害评估结果也比较稳定可靠,同时在计算速度上还快了1个量级以上。

三维地质界面网格模型构建算法研究

三维地质模型主要包含地质构造模型和地质属性模型。提出一种局部映射-边界控制的曲面三角化网格模型构建算法,与映射法相比,减少三维空间点映射到二维平面的计算过程,避免因多点到一点的映射关系而生成错误的三角化网格模型。基于地质测量数据特点,原始地质数据经处理后采用点集合形式表示,基于点集数据构建三维三角化网格模型,模拟地质界面的展布形态,控制三角网格质量。采用两种网格边界控制方法,在有边界约束数据和无边界约束数据条件下均能自动更新地质界面三角化网格模型边界。基于断层点数据集测试并展示算法构建的三维三角化网格模型可视化效果,通过断层面三角化网格模型能够反映断层面之间空间位置关系。

基于三维层状介质模型地震层析成像正演网格研究

地震层析成像技术是研究地层速度结构的一个重要手段,该技术是利用震源到接收点的地震波走时或波形的观测数据,结合建立的数学物理模型来重建地层速度结构。而层析成像正演模拟的精度将直接影响反演出的速度与地层真实速度的拟合度,因此找出一种精度较高的层析成像正演模拟算法是非常重要的。本文针对三维层状介质,通过网格化模型,采用最小走时射线追踪方法展开层析成像正演研究,分别采用三角形网格、矩形网格和六边形网格进行模型参数化,并对比分析各自正演结果的精度,总结出针对三维层状介质模型的最佳网格划分方式。

3D模型均匀细分算法及其GPU实现方法研究

3D模型的细分是计算机图形学重要的研究内容,在对较为复杂的3D模型进行高精度细分时,需要进行大量的计算,CPU并不能很好地完成该任务,GPU具有并行架构,计算能力十分强大,因此选择使用GPU对细分算法进行加速,可以极大地提高模型细分的速度。文章设计了一种3D模型的均匀细分算法:扫描线-栅格填充法。对存储模型信息的文件进行预处理,提取出细分所需要的数据,把对模型的均匀细分转化为对三维空间中若干封闭图形的均匀细分,将整个填充区域栅格化,利用扫描线算法对每个栅格进行填充。文章讨论了该算法在GPU上的实现方法,展示了细分后的网格化3D模型,对比评估了该算法在CPU和GPU上的性能表现,探讨了如何在GPU上获得更好性能的方法。

基于有机垃圾产生规律的网络化模型构建及实证分析

基于有机垃圾产生规律与人口密度的相关性,提出了城市有机垃圾产生规律网格化模型方法,基于城市规划学理论确定了构建原则、尺度及计算方法,并利用GIS完成空间分布识别及标注,根据已调研的信息建立相应模型,对未知区域进行预估。在此基础上,以黄山市为例,对模型应用进行了实证分析。

炼化企业网格化安全管理建模及应用

炼化企业生产介质具有易燃易爆、有毒有害、腐蚀性强、高温高压等危险特性，生产工艺复杂，涉及物理和化学反应，发生事故往往导致重大损失。事故源于管理缺失，研究建立一种网格化模型对生产活动进行全覆盖安全监管可以有效削减风险，避免事故。

SURFER在地球化学图制图中的应用

用SURFER的9种网格化模型分别绘制了等值线图,通过对比认为径向基本函数法对数据网格化后绘制的图形与手绘图形元素异常与分布趋势基本一致,作为地球化学图绘制的网格化模型效果最佳;提出了用采样点位图自动计算坐标—SURFER绘制等值线—MAPGIS处理成图的工作流程。

在地层中注入二氧化碳——从孔隙尺度过程确定宏观系数

为了提高油气田的油气开采量，通常把二氧化碳注入地层中，并储存于盐水层中。一旦把二氧化碳注入岩层，二氧化碳将通过弥散和对流作用在多孔岩石中弥散。盐离子与二氧化碳分子之间的化学反应及其随后与矿物颗粒发生的反应也是重要的过程。利用一纽与孔隙尺度和连续宏观尺度相对应的微分方程，来模拟任意多孔介质中二氧化碳分子的动态。基于孔隙尺度，对流-弥散方程通过考虑单位品胞中内界面的反应而求解。单位晶胞是多孔介质的最小组成部分，可以通过重复方式来复制多孔介质。单位晶胞中的内界面为矿物颗粒表面。通过采用相邻单位品胞的周期性边界条件，以及应用称之为宏观运移理论的泰勒一阿里斯弥散理论，把孔隙尺度内的弥散过程转换成连续宏观尺度。利用这种理论，把不连续多孔体系转换成一种连续体系。在该体系中，二氧化碳分子的弥散及其与多孔介质液体和同体基质间的交互作用，以3种独立于位置的宏观系数为特征：平均速度矢量U＊：弥散性向量D＊：测定体积二氧化碳的平均衰减系数K＊。

基于分布式产流要素和时空深度学习算法的径流后处理研究

准确的径流模拟是流域水资源管理和区域综合政策制定的重要前提。为提高径流模拟的精度,本文以浙江省台州市永安溪流域为研究区域,基于2010—2019年柏枝岙站出口断面的实测日径流数据和网格化HBV模型(Grid-HBV)的模拟结果,提出了一种耦合卷积神经网络CNN和长短期记忆网络LSTM的CNN-LSTM时空后处理模型;构建了基于单一产流要素的s-CNN-LSTM模型和基于两种产流要素的bi-CNN-LSTM模型,并与基准模型s-LSTM开展径流后处理和比较分析。研究结果表明:Grid-HBV模型率定期和验证期的纳什效率系数(NSE)分别为0.78和0.81,整体径流模拟效果较好,但存在中、高水低估和低水高估的不足。经s-LSTM模型后处理后,率定期和验证期NSE提升至0.87和0.85,提升幅度为11.2%和5.8%;s-CNN-LSTM模型后处理后NSE分别为0.90和0.89,提升幅度为14.6%和10.9%。bi-CNN-LSTM模型后处理后率定期和验证期NSE皆达到0.92,提升幅度为17.2%和14.2%,比s-LSTM模型的提升幅度分别大6.0%和8.4%,且该模型对原模拟径流高、中、低各流量等级中的局部缺陷有针对性改善。在4个典型洪水事件的分析中,bi-CNN-LSTM模型总体后处理效果最好,与Crid-HBV模型模拟结果相比,各洪峰误差平均减小36.6%,s-LSTM模型和s-CNN-LSTM模型则平均额外减小了19.3%和30.3%。基于分布式产流要素的CNN-LSTM模型具有较好的径流后处理能力,能够显著提高水文模型径流模拟效果,有助于流域水文水资源的科学管理。

一种新的二维电阻率模拟方法

目前，对地下介质作电阻率成像需要将研究区域网格化。本文以格林函数为数学工具导出了网格化地电模型二维问题的边界积分方程，该方程适合于电阻率成像。用边界单元法求解该方程可以得出空间电位分布，从而进行视电阻率模拟。计算与实验结果的对比表明，这种方法是正确、可行的。