基于线性特征边界线的实景三维动态更新关键技术研究

实景三维中国建设是落实数字中国、平安中国、数字经济战略的重要举措,是新时期国家重要新型基础设施,是服务生态文明建设和经济社会发展的基础支撑。“十四五”以来,各地已经陆续开展了一定规模的实景三维建设项目,积累了不同尺度的实景三维底板数据。如何充分利用已有建设成果,且持续保障实景三维数据的时效性、可用性,已经成为下一个亟需解决的问题。文章针对实景三维数据的场景特征属性,提出一种线性特征边界线的实景三维动态更新和场景融合的方案。基于原有场景数据,将目标更新区域最邻近线性特征边界线作为实际更新范围,对其进行切割、拼接、调色、融合等处理,实现多期实景三维数据的无缝融合。

数据驱动的机身对接过程仿真技术研究

针对传统机身对接仿真中理论模型偏差较大、有限元模型消耗时间长等问题,开展数据驱动的机身对接过程仿真技术研究。首先通过虚实融合技术,构建六自由度平台运动学模型和机身–调姿平台位姿转换模型,通过数据交互实现仿真数据实时传输从而驱动虚拟模型,利用测量数据和虚拟模型进行了机身对接仿真,确定了对接过程位姿参数,为调姿平台参数修正提供数据基础。之后为提升数据求解效率,根据求解机身变形的有限元模型,计算出变形量并转化成机身位置变化量,将机身姿态角和位置变化量作为输入输出值构建代理模型,并验证方法有效性。最后开发了机身对接过程仿真系统,以机身试验件的对接过程为例,验证了仿真系统的可行性。

外测实时数据融合方法分析

针对目前任务模式复杂、测量装备种类多且跟踪能力不同的问题,充分利用汇集于中心的大量装备测量数据,改变原有的接力分段处理的方式,研究测元级和弹道级的实时融合处理方法,给出切实可行的数学模型和方法步骤,并模拟异常数据分别计算,分析两种方法的处理精度和适用情况。该方法已经在实时处理软件中使用,保障了多项任务的实时数据处理,较传统处理方式有明显提高。

面向自动驾驶的远程多维信息实时交互系统设计

为了提高低速、半封闭场景下自动驾驶车辆的安全性和运行效率,该文设计了一个基于第2代机器人操作系统(ROS2)框架的客户端/服务器(C/S)模式远程多维信息实时交互系统。采用数据传输融合技术,即配合多种数据预处理算法和统一的网络传输协议,实现了图像、点云和车辆状态信息的高效传输和实时交互。结果表明:在优良网络条件下,该系统的平均延时低于0.063 s,接收频率与发送频率几乎相等,丢包率不超过3.5%;集成的远程控制模块确保了操作的精确性;在长时间稳定运行下系统的性能仍保持2.7%的中央处理器(CPU)低占用率,体现了出色的资源效率。该系统在确保实时性、可靠性和低资源消耗方面显示出有效性,可为自动驾驶领域的信息交互提供有力支持。

一种建筑设计方案模型融入实景三维的方法

为提升城市建设规划审批过程中对重要建筑方案三维模型比选的直观性和便利性,弥补传统三维规划审批系统的不足,本文基于SuperMap iDesktop软件平台,通过将虚拟建筑方案设计模型、无人机航摄实景三维模型以及审批用地红线进行数据融合,展示用地红线范围内设计模型建成后与周边环境匹配的效果,并制作全方位飞行视角的浏览视频,更好地还原建筑设计意图,逼真展示建筑方案实际建成后的效果,所见即所得,为规划评审提供直观准确的真三维可视化辅助,提升三维辅助规划审批的效率和水平。

数字孪生体育场馆的体系架构、现实障碍与推进路径

数字孪生技术为体育场馆智慧化转型升级提供了新思路。研究采用文献研读、实地调研、专家访谈等方法,在“数字孪生”概念认识基础上,对数字孪生体育场馆的体系架构、运行机理以及现实困境和推进路径等问题进行了研究。认为:数字孪生体育场馆具有数据驱动、精准映射、虚实交互等6大特征,包括基础设施层、数据层、模型层等体系架构,其价值主要体现在:满足用户需求、降低运营成本和风险、形成新业态等方面,并从思维革新、功能重塑、体系再造等3个层面阐述了数字孪生体育场馆的运行机理。指出当前我国数字孪生体育场馆建设面临以人为本理念缺失、技术瓶颈突破乏力、制度约束监管不畅等现实困境,并据此提出推进路径:坚持以人为本理念,推进体育场馆服务场景化定制、加大资金投入,重视数字孪生体育场馆技术的研发和创新、加强制度保障,制定数字孪生体育场馆标准化体系、推动多方协同,促进数字孪生体育场馆建设可持续、强化跨学科人才队伍建设和国际交流合作。

数字平台视角下新质生产力的形成机制与推进策略

新一轮技术革命为培育形成和壮大新质生产力提供了全新技术基础,数字平台企业成为新质生产力形成的关键创新主体。依据构成数字平台企业的核心要素、数字平台企业自身的产业形态结构、多平台企业耦合形成的平台生态系统的螺旋上升逻辑,分维度对数字平台视角下的新质生产力内涵进行解构。重点从数字平台视角诠释新质生产力的形成机制,其中,数据要素捕获机制为新质生产力的形成提供了要素基础,数字平台企业技术创新机制为新质生产力的形成提供了创新动能,数字平台企业赋能使能机制优化了新质生产力的形成路径,数字平台企业场景应用机制为新质生产力的形成提供了数实融合场景。同时,数字平台在创新赋能新质生产力形成的过程中,在企业层面、行业层面、政府层面存在一系列抑制创新活动开展的关键障碍,表现在企业层面的要素互通机制未能有序构建,抑制了生产要素的规模效应和集聚效应;行业层面的市场高度集中,导致数字平台自身创新动力不足;政府层面促进平台创新发展的体制机制有待强化,抑制了数字平台对于新质生产力的形成和培育。未来需从平台监管制度重塑、平台企业战略转型以及平台社会舆论支持再造三个方面支持数字平台驱动的新质生产力形成壮大。

数实深度融合与新质生产力交互的逻辑机理、战略价值与实践路径

随着科技革命步伐加快,数实深度融合与新质生产力发展已成为中国经济结构转型升级的驱动力。数实深度融合与新质生产力发展具有内在一致性,其表现为相互促进的辩证统一关系。两者双向交互的逻辑机理在于数实深度融合是推动新质生产力发展的根本载体,新质生产力发展是加快数实深度融合的核心动能;战略价值在于应对百年未有之大变局下转型发展的迫切需求、科技强国方针下推动新兴产业发展的必然选择、制造强国建设下实现新型工业化的必由之路、乡村振兴战略下推进城乡协调发展的客观要求。指出存在新型基础设施体系建设滞后、数字技术不具备核心竞争力、城乡区域之间发展不协调、数据与技术治理体制尚不健全等现实困境。提出应当构建现代化基础设施体系、建立城乡协调发展的机制、实现高水平科技自立自强、健全数据与技术治理体制等实践路径。

电池充电状态和电压/温度异常联合故障诊断

电池安全问题是阻碍新能源汽车退役电池梯次再利用的关键因素,而电荷状态、电压和温度是判断电池安全状态的重要参数。基于此,提出基于实车数据的电池联合故障诊断。首先从实车数据平台获取数据,经过数据的预处理和螳螂算法优化K近邻(dung beetle optimizes K-nearest neighbor,DBO-KNN)算法进行特征提取,然后将提取的特征输入到建立的差分整合移动平均自回归(autoregressive integrated moving average model,ARIMA)故障诊断模型中,实现对电池单体的低压和过压的实时诊断和精准定位,最后通过电压、电池荷电状态(state of charge,SOC)和温度进行联合判断是否有触发热失控的风险,根据危险程度发出不同的报警等级。算例分析了故障特征提取准确率高达98.97%,不仅能精准定位单体发生异常的位置,还能提前9 s发生报警,有效预防了电池发生热失控的风险,验证了本文方法的有效性。实现了工程实际应用方面的较好效果,为未来动力电池梯次循环利用以及安全预警平台的研发奠定了基础。

多源遥测数据实时优选融合处理方法

针对远程飞行试验,首区、航区、落区各遥测站遥测数据在指控大厅融合处理过程中存在的问题,充分利用不同飞行区域的遥测地面站,接近目标,干扰小的优势,设计基于帧计数、帧同步码、帧校验码、自定义指定位置填充字等可知信息接收质量评估的多路遥测数据帧实时优选拼接融合方法,将多站遥测数据实时优选拼接与融合处理相结合,可在不失全弹道遥测数据实时处理效率的前提下,大幅提升全弹道遥测数据原码质量,改善试验态势显示效果。

实景三维技术在敦煌雅丹地貌数字化存档中的应用

敦煌雅丹地貌因其珍贵和独特成为地质遗迹的典型代表,是一种稀有且无法再生的地质自然遗产。针对雅丹地貌的管理、保护与无具象化参考资料的问题,本文提出了一种融合多源数据进行多尺度实景三维建设的方法,在保证重建效率的同时,与传统倾斜摄影测量相比增强了模型细节。模型精度检测表明,本文所提实景三维建设方法能有效地记录敦煌雅丹地貌的几何构造和纹理细节,通过该技术对敦煌雅丹地貌进行数字化保存,可为今后修缮与重现提供重要依据。

面向倾斜摄影的实景模型融合技术与应用展望

倾斜摄影技术对于大规模场景生成具有重要意义,为解决单依赖该技术所生成的实景模型存在的近地数据缺失且不具有内部结构的问题,该文从空地模型融合和宏微观模型融合两个层面展开了研究。首先回顾了倾斜摄影、三维激光扫描和建筑信息模型三种主要技术,接着对不同层面的整体融合流程和各自的底层技术原理(点云配准、数据标准)进行了调查,对比分析了相关研究的优势与不足,并指出了各自的应用场景。该研究提出了解决倾斜摄影下实景模型问题的两类融合技术框架,讨论了两者所面临的问题,并对其未来发展作出了展望,旨在为相关领域学者提供参考。

基于数据融合的高校化学品实时管理体系构建

高校化学品使用具有种类多、单品存量小、专业覆盖面广、存储区域分散等特征,实时记账、科学分类存储难以落实,给高校实验室带来重大安全隐患。某高校将数据融合技术引入化学品管理体系,实现从购置源头到使用过程、处置末端的全数据管理,完成了“一体两翼多支点”式化学品管理软、硬件平台建设,包括化学品申购云商城及全过程管理云平台、院级试剂库及校级危废暂存库、智能化学品存储柜。在抽取数据特征、实现全数据融合的基础上,以“二维码”为核心,建成了“扫码开门、扫码存储、及时称量、自动记账”的化学品实时管理体系。

基于数字孪生的多源数据融合不动产测绘可视化系统

现有不动产测绘系统的性能和吞吐量无法满足需求,导致数据处理速度慢、用户体验差,为此,本文提出基于数字孪生的多源数据融合不动产测绘可视化系统。收集不动产宗地、权属等基础数据,利用无人机倾斜摄影方式,获得不动产图像数据;使用加权多源数据融合方法,融合不动产宗地、权属等数据,对不动产图像进行像控点测量、空三加密处理;使用数字孪生增强现实(AR)技术生成不动产多视图,在Google Maps中提取不动产经纬度,将其叠加到不动产多视图上,得到不动产测绘结果图像;将不动产多视图与多源数据融合后的不动产基础数据整合关联后,输入到3D max软件内,利用该软件建立不动产测绘可视化模型,通过该模型实现不动产测绘可视化、信息查询与编辑等功能。实验结果表明,该系统不仅可有效呈现不动产测绘可视化结果,而且不动产测绘结果也较为准确,具备较好的应用效果。

虚实特征融合与数据-机理驱动的变压器绕组小样本故障诊断

针对变压器绕组诊断的小样本场景,提出一种虚实特征融合的数据-机理驱动方法,通过引入仿真模型弥补实际样本特征不足的问题。提出虚实特征融合方法的原理,推导其基本公式,构建虚实特征融合的小样本故障诊断框架。搭建变压器绕组故障测试实验平台,采集包含不同故障位置、故障类型、故障程度的测试实验样本集,同时获得仿真模拟虚拟数据集。对比试验表明,所提数据-机理融合方法对多种智能算法在不同小样本程度下的诊断性能均有提升效果:在小样本程度为30%的小样本场景下,基于所提方法的平均诊断准确率提高了27.1%。针对虚实数据相似度对诊断结果的影响进行了探讨。

基于多源测绘数据的三维实景模型分析

单一方法构建建筑物实景三维模型受现场环境及设备限制较大,文章将倾斜摄影测量技术与三维激光扫描技术相结合,经不同类型点云数据粗匹配、精匹配等过程,实现多源数据融合并构建三维实景模型。结果表明,通过多源数据采集及处理,可有效避免单一方法存在的局限性,为建筑物建立电子档案及保护提供参考。

数实深度融合、颠覆性技术创新与农业新质生产力

本文基于2015—2022年我国30个省级面板数据,考察数实深度融合与农业新质生产力间的关系。研究发现,数实深度融合可有效促进农业新质生产力发展。机制检验结果显示,颠覆性技术创新在数实深度融合与农业新质生产力间发挥中介效应。空间溢出效应检验结果表明,数实深度融合对农业新质生产力的影响存在正向空间溢出效应。异质性分析表明,在东部地区、高金融发展水平地区以及高人力资本水平地区,数实深度融合对农业新质生产力的赋能效应更强。

基于多源数据融合的山地实况业务体系建设

【目的】探讨和实践基于多源数据融合的山地实况业务体系建设,以提高山地地区的监测、预警和灾害应对能力。【方法】通过分析山地地区面临的地理环境、气象条件以及自然灾害的特点,以及基于对已有实况业务发展的现状分析,建设全面、精准、实时的山地实况业务体系。【结果】明确贵州省实况产品建设方向并介绍了在山地实况业务体系建设中的技术路线,包括数据采集、传输、处理、展示、全流程监控等关键步骤,以及各环节的技术创新和方法改进。最后分析了面向重大服务、重点行业、重要区域开展有针对性的实况产品服务时仍需重点解决的问题。【结论】该文的研究成果为山地区域的实况业务体系建设提供了思路和方法,对于提升山地区域的灾害管理水平具有实际应用价值。

数实深度融合、新质生产力与经济高质量增长

选取2010—2022年中国30个省级面板数据,运用固定效应模型探究数实深度融合对经济高质量增长的影响,并运用中介效应模型分析新质生产力在二者间的传导作用。结果表明,数实深度融合对经济高质量增长具有显著促进作用。机制检验发现,新质生产力在数实深度融合对经济高质量增长的促进作用中发挥正向中介作用。异质性分析结果显示,数实深度融合对我国2015—2022年区间、东部地区经济高质量增长的促进作用更强。门槛效应分析结果表明,数实深度融合对经济高质量增长的影响存在单一门槛效应,只有当数实深度融合发展达到一定程度时,才会对经济高质量增长产生促进作用。

面向实时多源信息融合的分布式系统设计与实现

随着信息技术的快速发展,实时多源信息融合已成为学术界和工业界的研究热点。文中针对传统信息融合系统存在的响应延迟高、可扩展性差等问题,提出了一种面向实时多源信息融合的分布式系统设计方案。该方案集成了高性能数据采集、实时数据传输、分布式数据处理和可视化等关键模块。文中详细阐述了各模块的设计原理和技术实现,并通过实验对系统性能进行了全面评估。实验结果表明,该系统在低延迟、高吞吐等方面显著优于主流的分布式流处理框架,充分验证了所提方案的有效性,为实时多源信息融合领域提供了新的思路和技术支撑。