考虑信息物理融合系统的韧性电网风险研究现状及发展趋势可视化分析

为探究韧性电网信息物理融合系统风险研究现状及发展趋势,基于中国知网(CNKI)和Web of Science(WoS)数据库2011—2023年的文献数据,利用CiteSpace对该领域研究的研究热点、前沿及演化趋势进行可视化分析。研究结果表明:国内研究形成以“风险预警与控制”和“电力系统智能化建设”为主题的研究热点,国外研究形成以“信息物理融合”和“连锁故障演化”为主题的研究热点;“智能电网的信息物理耦合”和“信息网络攻击风险分析”是国内研究的前沿方向,“信息物理融合系统安全状态估计”和“风险防控模型”是国外研究的前沿方向;国内研究可分为安全性理论研究期、信息物理攻击风险研究期和故障防御恢复研究期3个时间阶段,国外研究可分为信息物理融合研究期和信息物理安全应用期2个时间阶段;后续研究应加强改进电力信息物理融合系统建模、完善电力信息物理融合系统规划、推进电力信息物理融合系统应用,推进数字化韧性电网稳定运行。研究结果可为韧性电网风险识别和风险预警研究提供一定参考。

大数据与知识图谱视角下电网企业5G技术应用热点与趋势分析

在“双碳”背景下,电网行业是5G应用试点的先导行业,5G技术也被众多的应用场景进行了应用探索。有鉴于此,采用大数据技术,从中国知网和北极星电力网等网站收集具有“5G”“电网”“供电”等关键词的词条,运用Python软件对数据进行可视化处理并生成词云图,识别出5G在电网领域的六大典型应用场景,并基于此对电网企业5G技术应用的未来趋势进行展望。研究发现:“5G+智能巡检”以及“5G+差动保护”是智能电网方面当前的研究热点;5G在电网中的应用场景主要包括智能巡检、配网差动保护、精准负荷控制、分布式电源、智能充电桩和低碳发展与碳排放计量;5G技术未来将会推动电力市场的资源共享化,并帮助电网实现动态监测和实时调控。可见,5G技术凭借大带宽、低时延、高可靠等特质成为电力行业转型升级的关键技术和手段,在通信基础设施和电网运维方面要建立“5G+”的思维模式,同时也要注意保障通信安全和保护用户隐私安全。

基于模因算法的电磁干扰下无线热点优化部署算法

随着智能电网的发展,越来越多的智能电网终端部署到电力传输网络中。考虑到智能终端的部署数量及部署的分散性,采用无线传输方式的智能终端通信方式成为一种新的选择和解决方案。但是无线通信容易受到电磁干扰,影响无线传输稳定性。为提升无线传输稳定性,在变电站等强电磁干扰下,需要加大无线热点的部署密度。在终端用户处没有强电磁干扰,为降低部署成本,可降低无线热点的部署密度。为应对电磁干扰环境,文章基于模因算法,提出了一种自适应无线热点优化部署算法。算法针对不同的电磁干扰环境,可自主调整无线热点的部署密度。该算法的提出可降低无线热点部署成本,同时确保电磁干扰下的无线通信稳定性,提升无线通信质量,并通过仿真结果进行了验证。

国内网格化管理研究现状、热点与趋势——基于CiteSpace知识图谱的可视化分析

作为解决基层社会治理问题的有效工具,网格化管理受到学界的广泛关注。为宏观展现该领域研究的知识结构,运用Cite Space软件对2005—2022年CSSCI来源期刊和北大核心期刊发表的452篇文献进行可视化分析,深入剖析其研究现状、热点及趋势。网格化管理议题的发文量总体呈波动上升趋势;整体研究力量较分散,尚未形成核心研究团队;学界的研究主要围绕网格化管理的科学内涵、网格化管理模式的比较研究以及网格化管理的价值判断等展开;研究前沿从网格技术过渡到社会基层治理,研究深度不断增加。未来应继续加强网格化管理理论研究并对各种研究方法进行有效整合,加强城乡比较视角下对农村网格化管理的研究,推进基层社会治理现代化发展。

大气环境热点网格遥感筛选方法研究

为筛选京津冀及周边地区的大气环境热点网格,在卫星遥感反演获取区域灰霾天数、PM_(2.5)、NO_2和SO_2浓度等大气环境四项遥感监测因子的基础上,首先利用分形求和模型确定了研究区域的四项指标的背景值和标准值,然后根据ORAQI计算方式提出一种大气环境遥感综合污染指数,并提取了大气环境热点网格,最后结合高分辨率卫星数据对热点网格的工业用地情况进行初步探讨分析.结果表明,2016年京津冀及周边地区各项大气污染物的局部分布特征表现出较大差异,不同地区的主要污染物不尽相同并且呈多项污染物复合污染的特征,利用分形统计模型确定灰霾天数、PM_(2.5)、NO_2和SO_2浓度的背景值分别为10.7d、57.5μg/m^3、515.7×10^(13)mole/cm^2和0.29DU,标准值分别为22.2d、112.2μg/m^3、2073.1×10^(13)mole/cm^2和0.64DU.大气环境遥感综合污染指数表明大气环境综合污染相对最重的地区主要分布在保定中部、石家庄中北部及邢台南部和邯郸北部交界处,该区域共筛选出1782个大气环境热点网格,其中工业用地面积占比较低的网格单元比例相对较大,这表明小型企业生产排放对当地的大气环境质量影响较大.

基于TOPSIS和热点分析的高标准农田建设优先区选择

高标准农田建设是保护优质耕地,保障粮食安全的战略部署,合理规划建设时序和空间布局是科学、高效进行高标准农田建设的前提。以河北省涿州市为研究区,按照国家对高标准农田建设区域的基本要求,构建了耕地综合质量评价指标体系,以规则网格为评价单元,基于TOPSIS模型对高标准农田建设优先度进行了综合评价计算,并采用热点分析方法划定了高标准农田建设一级优先区、二级优先区和不宜建设区。研究结果表明:涿州市中部和西南部区域耕地立地条件较优,基础设施较好,适宜建设高标准农田,列入一级优先建设区和二级优先建设区,面积占比分别为38.4%和31.8%;西部和东部部分乡镇不宜建设高标准农田。研究结果可为高标准农田建设优先区选择提供指导,为下一步的整治方向提供依据。

基于格网的伏牛山区土地利用变化对生态服务价值影响研究

以我国南水北调中线引水工程水源地所在的伏牛山区为例,测算、分析了1990—2015年土地利用变化和生态系统服务价值(ESV),在此基础上探究土地利用变化对ESV的影响。结果表明:(1)研究期间,伏牛山区建设用地大幅增加,耕地和草地大幅下降,耕地和建设用地相互均有较大规模转换。(2)林地是伏牛山区最主要的生态用地,调节服务和支持服务构成了伏牛山区ESV的主体;ESV高值区分布于伏牛山区中部高海拔林区,低值区分布于周围地势较平坦的耕地和建设用地区域;除林地、水域和未利用地ESV有小幅增加外,其他地类的ESV均快速减少,致使伏牛山区生态系统服务总价值减少。(3)ESV损失区域主要分布于各县的城镇边缘区以及栾川县的采矿区,可通过保护林地和水域、退耕还林、农居点整理、绿色矿山等土地调控政策提高生态服务价值。将土地利用变化图谱与ESV变化热点分析结合,可为从空间上研究土地利用变化对生态系统服务价值的影响提供新的研究框架,为伏牛山区土地利用精准调控提供政策依据。

基于出租车GPS数据的交通热区识别方法

为了使交通热区识别结果清晰、准确,降低交通热区划分成本,利用城市出租车GPS(global positioning system)数据,提出了一种基于网格的K-Means交通热区识别方法。通过上下车位置提取、滑动窗口检测、区域外数据过滤等数据预处理手段,结合网格划分和聚类的思想,对目标城市进行交通热区识别,并将结果输出到地图上。利用南京市出租车GPS数据对南京市交通热区进行识别,识别的交通热区边界清晰、结果准确,对分析城市交通流、交通趋势具有重要的参考价值。

基于格网尺度的永城市土地利用转型研究与热点探测

研究目的:基于格网尺度分析河南省永城市土地利用转型时空演化规律。研究方法:利用土地利用动态度测算土地利用变化速度,通过土地利用转移矩阵,研究土地利用类型的转移方向及原因;在格网尺度上,采用Crime stat软件探测土地利用转型热点,运用Moran指数分析土地利用转型的空间关系与集聚状况。研究结果:(1)土地利用动态度总体变化平缓,但城市建设用地变化较大;(2)2005—2010年各用地类型的转移幅度均比2000—2005年大,耕地和农村居民点用地转移方向以互相转化为主,城镇用地面积增加的来源主要是耕地和农村居民点;(3)土地利用转型热点地区在空间呈现集聚与正向相关关系,不仅数目增多,而且范围不断扩大,且集中在中心城区和路网发达区域。研究结论:(1)采煤塌陷区空间形态的复杂性及新城区的迅速发展,决定了遥感是土地利用转型研究的有效手段,格网尺度的研究更能精准刻画土地利用转型的过程与特征;(2)永城市是河南省粮食主产区,担负着粮食生产安全的重要使命,但来自于老城区采煤塌陷与新城区快速建设、处于省际边界地区强力推进的产业集聚区建设,保护耕地的压力越来越大,建设用地供给侧改革的开源与节流是永城市持续发展的战略任务。

基于时空聚类的出租车载客热点区域挖掘研究

针对出租车运营过程缺少路径优化指导造成运营能力分布不均、空载率高的问题,本文以成都市安装有GPS设备的出租车所采集的轨迹数据为研究对象,以提高出租车效益为目标,采用了一种基于网格的出租车载客热点聚类算法,通过对出租车GPS轨迹数据进行处理和聚类分析,充分挖掘出租车载客热点区域,从而为出租车的运营者和管理者提供信息决策服务。

基于GPS轨迹数据的深圳市居民出行热点研究

以深圳市作为研究区域,利用网格聚类的方法分析居民出行的热点区域,首先将深圳市行政区域图划分成200×200米的网格,利用ArcGIS空间连接方法得到每个网格内包含的路段、位置等信息,然后将出租车GPS轨迹点与网格图进行连接,统计落在每个网格内的出租车GPS轨迹点数量,按照由高到底的顺序输出为文本数据,最后利用jieba和wordcloud对热点区域进行可视化,热点路段和热点区域的划分可为交通规划部门疏导人流、规划道路等提供一定的参考。

复杂舱室船舶节点结构疲劳强度评估方法研究

由于使命或功能要求的不同,有些船型具有复杂的舱室划分和结构,其节点的结构形式和数量众多,在设计分析过程中发现节点的应力集中和疲劳问题突出.因而,在对具有复杂舱室的船舶进行疲劳强度评估时,需要考虑的疲劳校核部位相应增多.针对疲劳校核部位选取的问题,本次研究提出基于全船有限元基本网格节点进行疲劳节点筛选的方法.另外,本文以由上述筛选方法筛选出的船舶强框架结构位置处的热点为例,给出了该结构处圆弧过渡位置的4种细化方式;并参照中国船级社2015版《船体结构疲劳指南》,给出了复杂舱室船舶节点结构疲劳强度评估的整套方法.

广东省1980-2018年“三生”用地转型对生态环境质量的影响

[目的]研究基于格网单元的广东省“三生”用地转型对生态环境质量的影响,为区域生态、经济协调发展提供科学依据。[方法]基于广东省8期土地利用现状遥感监测数据和“三生”土地利用主导功能分类体系,对该区“三生”用地转型特征及生态环境质量进行定量研究。[结果]①1980-2018年,广东省农业生产用地面积大幅减少,共减少了5369.61 km^(2),城镇生活用地、工矿生产用地面积大幅增加,分别增加了4526.02 km^(2),2406.93 km^(2),农业生产用地和林地生态用地间转换现象明显。②“三生”用地空间转型主要表现为工矿生产用地、林地生态用地中心逐渐靠近广东省几何中心,农业生产用地、城镇生活用地中心逐渐远离几何中心。③广东省生态环境质量指数从1980年0.6481降至2018年的0.6414,生态环境质量空间分异明显,呈现“沿海低-内陆高”的分布特点。④Getis-Ord G^(*)_(i)指数表明,生态环境质量变化热点区域集中在粤东西北地区,冷点区域多位于珠江三角洲地区。⑤广东省生态环境存在改善和恶化两种趋势。[结论]建议充分考虑区域自然条件、功能定位以及导致生态环境变化的主导因素,制定土地政策措施,实现土地利用方式创新,更好地推动广东省区域均衡发展。

一种基于WiFi热点功能的变电站无线视频数据转换器的设计

目前变电站的视频监控都是固定监控摄像机,这种监控方式无法监视到运维人员的工作细节,没有连续性,也无法把运维人员操作过程全部记录下存档,针对这一空白,提出一种基于WiFi热点的无线视频数据转换器,这种以第一人称的方式直观地对现场工作人员进行持续监控,观察角度更为直接清晰,监控系统效能得到较大提升。

格网尺度下湖南省生态服务价值时空演变研究

【目的】评估近20年土地利用变化与生态服务价值时空变化特征,以期为湖南省国土空间规划编制和生态保护开发方面提供相关依据。【方法】基于中国陆地生态系统单位当量因子表,通过价值系数修正,利用探索性空间统计分析方法在格网尺度下考察湖南省土地利用情况与生态服务价值动态变化特征。【结果】林地是湖南省最主要的自然生态系统,其面积不断萎缩,减幅不断扩大;建设用地面积持续迅猛增加,近20年来增长了1.39%;2000年—2020年,研究区生态服务价值不断递减,且减幅逐渐扩大,共下降了134.35亿元;湖南省ESV明显存在东西部高、中间低的空间分异特征,生态服务价值增益较大的地区与水域分布较为吻合,而损耗较大的区域和建设用地、未利用地等地类分布具有空间一致性;近20年各时期生态服务价值及其变化均呈现较强的空间集聚性,且集聚程度总体上不断递增。【结论】如何在经济飞速发展的同时在地域层面落实生态文明战略、推动生态文明建设,是湖南省进行国土空间规划编制时需要重点解决的难题。

基于Spark分布式EEMDN-SABiGRU模型的乘客热点预测

出租车作为一种城市常见的交通方式,在某一时刻面临着上客率低的问题,而在另一时刻又面临着需求过剩的问题。为了提高驾驶员巡航效率,文章基于Spark并行分布式平台,提出一种集合经验模态分解的空间注意力机制双向门控循环单元模型(EEMDN-SABiGRU),对乘客热点进行精准预测,与LSTM、GRU、EMD-LSTM、EMD-GRU、EEMD-LSTM、EEMD-GRU、EMDN-GRU、CNN和BP等模型相比,EEMDN-SABiGRU模型的MAPE、MAE、RMSE和ME值至少降低了58.33%、44.91%、43.19%和39.33%,在乘客热点预测上具有良好的效果。

基于出租车上下客数据流与分布式多阶段网格聚类的城市热点区域实时探测方法

城市热点区域的实时探测能够提高管理者对突发事件的响应能力。随着物联网、通信技术的发展,出租车运单的起讫信息实时上传至数据中心,形成了持续的上下客数据流。考虑到出租车具有全天候运营、全区域覆盖、数据时空分辨率高等特点,其上下客数据流可作为城市热点区域实时探测的有效信息源。目前,面向静态上下客数据集的热点区域探测方法不支持流式数据的处理,难以直接应用于实时的热点区域探测,而现有流式聚类算法难以同时满足低聚合成本、任意形状类簇识别、灵活扩展性等要求。面对以上挑战,本文基于分布式流计算技术,设计了适用于出租车上下客数据流的城市热点区域探测算法,基本思想为将上下客数据流映射至网格状监控单元,并以时间窗口为单位统计各监控单元热度,在此基础上进行热点单元的分布式识别,最终将热点单元汇聚为热点区域。为了避免分布式算法中聚合算子的性能瓶颈,本文进一步设计了由冗余分区、链接识别、修正规则构建、区域ID修正、区域生成等步骤组成的多阶段分布式区域合并算法。最后,本文基于分布式流计算框架Flink实现了上述算法,并使用武汉市出租车数据集、纽约市出租车上下客数据集模拟数据流开展实验,结果表明本算法可以高效挖掘城市空间的热点区域分布及其动态变化,在并行度为8时吞吐量可达9万条/s,具有较好的性能与可扩展性。