区域协调发展对“东数西算”工程赋能西部振兴的探讨

以全面实现西部振兴为目标,分析区域协调发展下的“东数西算”工程。第一部分阐述“东数西算”工程的内容、建设意义、建设现状,明确“东数西算”工程的推动作用。第二部分总结全方位多层次实践区域战略统筹制度、发挥地区之间的企业优势、认识数字人才的优势与价值这三点建议。第三部分总结实践效果,加强区域发展的协调性,旨在实现东西部地区的协同发展。

“东数西算”战略视角下算法支撑资源空间分布探究——基于1997—2020年数学学科国家三大科技奖获奖者的分析

厘清算法支撑能力的区域分布以及算力供给与算法支撑能力匹配程度等问题,是提升我国“东数西算”战略效能的关键。以国家自然科学奖、技术发明奖和科学技术进步奖等三大科技奖衡量算法支撑能力,以可用机架规模度量算力供给水平,采用社会网络分析法,以省份作为空间分析单位,基于对1997—2020年间数学领域国家三大科技奖获奖者情况的统计分析,结合算力规模计算基尼系数,比较数学领域核心研发力量和“东数西算”枢纽分布情况,以探究我国算法支撑资源的空间分布情况。研究发现:我国算力枢纽的算法支撑资源的空间分布严重不均;从算力规模和算法支撑资源的丰富程度来看,京津冀枢纽、长三角枢纽和粤港澳大湾区枢纽为高梯度地区,应将时效需求低的业务转移到西部地区,加快建设超算、智算数据中心;成渝枢纽为中梯度区域,应依托本地高校加强与北京等地的研发合作;甘肃枢纽、内蒙古枢纽、贵州枢纽和宁夏枢纽等低梯度区域则应加大算力基础建设;此外,粤港澳地区更需要聚焦于提高计算效率和完善基础设施建设,更好地统筹规划大数据中心区域布局。

高精度指针仪表自动读数识别方法

实现一个高精度指针仪表读数自动识别系统.用数码摄像头采集仪表的图像,然后利用数字图像处理技术识别刻度和指针,根据指针和刻度的相对位置计算指针读数值.使用条件霍夫变换(ConstrainedHOUGHTransfer)和中心投影分析法实现刻度的全自动识别,采用快速中心投影法进行指针检测与识别,识别速度达到68ms.实验结果表明该方法比传统方法速度快、精度高,系统读数平均误差仅为0.016%.

256层CT头部扫描iDose 4^(TM)重建图像空间分辨性能的模体实验

目的探讨256层Brilliance iCT头部扫描时不同扫描条件下各重建级别iDose空间分辨性能的差异。方法采用256层Brilliance iCT和CT性能检测模体,获得头部扫描图像,以iDose和滤波反投影(FBP)两种方法进行重建,比较两种重建图像的调制传递函数(MTF)曲线之间的差异。结果①MTF曲线显示,同等辐射剂量条件下,相比FBP重建,iDose重建可提高1.75%~115.62%的空间分辨能力。②降低层厚会在一定程度上降低CT系统在xOy平面内的空间分辨能力。③层厚为0.9mm时,iDose(6)的图像重建性能最好,层厚为2.5mm时,iDose(5)的性能最好。④在保持千伏值、毫安秒及扫描层厚条件不变,螺距从0.203提高至0.391时空间分辨能力无显著差异。⑤保持毫安秒不变,同时改变管电流和扫描时间,使用iDose重建算法CT系统空间分辨能力无显著差异。结论 iDose在同等辐射剂量下能显著提高图像质量,一定程度上iDose重建图像的空间分辨力对螺距和管电流改变不敏感。为获得最佳图像质量,重建级别应与层厚相适应。

屏幕上点的斜面透视投影坐标式及计算机的绘图

推导出来的屏幕上点的斜面透视投影坐标式,完全满足计算机易于使用的参数方法的要求。用它编程,不但可以把正投影中点的坐标或曲线的参数方程转换成屏幕上能够直接显示点的透视投影的坐标或曲线的透视投影的参数方程,而且除了赋值不同外,对绘一点透视,二点透视和三点透视都具有通用性。此法与矩阵法相比,数学知识简单,易运用,特别是完全可以直接应用曲线的参数方程,更显示其优点。

粒子图像测速技术在河工模型试验中的应用

近年来计算机图像处理技术有了很大的发展，已在许多生产、科研领域中得到广泛应用，粒子图像测速系统是该技术在河工模型表面流场测量中的应用，它将芯片技术、计算机技术、图像技术和数字信号技术等结合在一起，利用流体中跟随性较好的示踪粒子的成像来测量流体的速度，能实现对模型表面流场的实时采集、处理，最后生成流场矢量分布图，具有测量速度快、精度高、范围广的优点。该系统在南水北调中线穿黄河段河工模型流场测量中取得了满意的测量效果，具有推广应用价值。

轴测投影的参数化及计算机的绘图

推导出的屏幕上点的轴测投影坐标式,完全满足计算机易于使用的参数方法的要求。用它编程,可以把正投影中点的坐标或曲线的参数方程,转换成屏幕上能够直接显示点的轴测投影的坐标或曲线的轴测投影的参数方程,而且除了赋轴向伸缩系数和轴间角的大小、正负不同的参数值外,对绘任一种轴测投影和相应正投影都具有通用性。此法与矩阵法相比,数学知识简单,易运用,特别是完全可以直接应用曲线的参数方程,更显示其优点。

南水北调中线总干渠桥墩壅水影响分析

桥梁建设多在天然河道进行,当桥墩阻水面积占河道过水面积的比例较小时,可以不考虑桥墩壅水影响。南水北调干渠经常高水位运行,流速低,纵坡缓,桥梁壅水可能造成上游交叉建筑物输水能力降低以及渠顶超高不足和安全度的降低等问题。现以某跨渠高速公路桥为例,以数值模拟为手段对桥墩的壅水影响进行分析,认为在缓纵坡渠道上桥墩壅水上游影响长度较大,如跨渠桥梁间距过小,可能引起连锁壅水。桥梁设计时应尽量减小桥墩数量并避免斜交。

南水北调中线工程交叉河流白河设计洪水计算

南水北调中线工程白河交叉断面以上控制流域面积３５９４．６ｋｍ２，控制干流河长１１５ｋｍ。交叉断面上游有相并联的大中型水库３座，设计条件复杂，水文资料匮乏，交叉断面设计洪水计算在南水北调总干渠沿线交叉河流中极具典型性。在现有资料条件下，以设计暴雨推求设计洪水的间接方法为主，分析计算各分区设计洪水，当流域面积不超过２００ｋｍ２时，用推理公式法计算设计洪水，否则用淮上法计算。并根据同频率地区组成法对分区设计洪水进行组合，计算交叉断面设计洪水。最后通过多种途径的合理性分析表明，设计洪水计算成果合理可靠。

石油与天然气工程挑战性课程教学实践——海洋油气集输计算机编程项目设计

海洋油气集输课程是我校海洋油气工程专业本科生的一门必修核心课程。为了加深学生对基本理论的理解,强化工程应用并提高专业必修课程的挑战性,海洋油气集输全英文课程为学生有针对性地设计了三个全英文计算机编程项目,并进行了为期三年的以项目为导向的教学实践。本文介绍了计算机编程项目的具体内容及通过问卷调查收集到的实际教学反馈。

大宁调蓄水库蓄水后生态环境效益分析

南水北调工程的建成通水,改变了北京城市供水格局,给北京带来了巨大的效益,生态环境效益就是其中重要一环。分析北京市南水北调配套工程生态环境效益的组成,科学地计算和评估生态效益,对于未来北京市南水北调配套工程效益的发挥、工程的运行管理、首都水务事业的发展有着重要意义,大宁调蓄水库是北京市南水北调配套工程之一,经计算,大宁调蓄水库蓄水后生态环境总效益为34176.29万元。计算方法也可为类似工程生态环境效益的估算提供参考。

如何利用计算机技术进行地图投影变换

在目前流行的计算机制图中 ,必须面对如何解决使用不同投影的地图资料的问题 ,本文从实际应用的角度出发 。

计算机软件在工程设计和施工运行检测中的公用

本文介绍了CATV 系统工程设计中,干线传输部分和用户分配部分的计算机辅助设计软件及计算方法;软件的特点是设计和施工运行检测公用;强调了提倡公用性软件是加强计算机在工程生产第一线应用和提高先进设备、技术利用率的一个好方法。

基于数字孪生与迁移学习的结构光条纹图像分析(特邀)

近年来,深度学习技术广泛应用于计算光学三维成像的研究中。在条纹投影轮廓术中,通过训练深度学习网络,可从单幅条纹图像中恢复高精度的相位信息。然而,为了训练神经网络模型,通常需要耗费大量的时间成本和人力成本来采集训练数据集。为了解决该问题:首先,建立数字孪生条纹投影系统,并利用域随机化技术对虚拟照明光栅进行增强,使用计算机进行虚拟扫描,生成大量仿真光栅条纹图像;其次,利用仿真光栅图像对U-Net神经网络进行预训练;最后,引入迁移学习,采用少量真实光栅条纹图像对神经网络进行参数微调。由于U-Net的结构特殊性,提出并分析了“从左至右”“从上至下”“全局微调”等3种U-Net神经网络微调策略。实验结果表明,采用“从上至下”策略微调U-Net“瓶颈”网络模块的方法可获得最佳的迁移学习结果,神经网络的相位预测精度可得到显著提升。相比于使用大量真实数据进行训练,所述方法仅利用20%的数据就可训练神经网络获得高精度的相位重建结果。

基于云计算的引调水工程星载TD-InSAR地表形变监测

针对时间序列InSAR计算量大、时效性低、传统D-InSAR精度不高的问题,提出了TD-InSAR连续像对干涉测量方法,并利用HyP3云计算平台实现了长距离引调水工程沿线地表形变连续干涉像对快速分析。以珠江三角洲水资源配置工程为研究区,以传统PS-InSAR监测结果为参照数据对TD-InSAR地表形变探测精度进行了验证。试验结果表明:TD-InSAR取得的地表形变速率与PS-InSAR趋势一致,决定系数R 2>0.7,精度相比传统D-InSAR方法提高了52.6%;基于云计算的TD-InSAR地表形变监测方法降低了时序分析的计算量,提高了时序分析的时效性,适用于大范围的地表形变快速普查分析。

基于Terra Vista的调水工程大规模三维地形建模技术

三维地形建模是实现大型水利工程虚拟仿真的基础工作,快速智能地生成三维地形并满足实时仿真对模型精度及渲染速度的要求则是大规模地形建模的关键。本文结合引渤济锡调水工程地形模拟,进行了基于Terra Vista软件的建模方法研究。阐述了地形生成的具体步骤,探讨了大地形的变比例建模、地形数据库参数设置、地形分块与精度匹配、自建模型的智能嵌入等技术,为大型水利工程虚拟仿真提供了快速智能的三维地形生成方案。

长距离渠系冰期运行过渡模式研究

高纬度地区的长距离输水渠系在冬季输水时,冰封初期渠道内水内冰、浮冰和冰盖容易引起冰塞、冰坝等灾害,严重影响渠道输水稳定和工程安全,冰害防治是渠道冬季输水的关键技术.在渠道正常明渠大流量输水状态情况下,根据提前3d寒流预报,通过自动控制手段使全线渠内水流流速降到0.4m/s以下,以便形成稳定冰盖,达到平封状态并过渡到冰期运行模式.采用控制与仿真模型,结合南水北调中线干渠的设计数据,在MATLAB平台上进行仿真计算,仿真结果表明可以在目标时间内完成状态过渡.

南水北调中线河北干渠平封水力控制模拟

针对南水北调中线干渠河北段在冬季面临冰情威胁的情况,综合分析国内外河冰相关研究成果,提出干线河北段冬季运行、试运行及运行初期,应从安全角度出发,通过控制全线各断面弗汝德数保证平封冰盖形成.建立了南水北调中线河北段的全线明渠几何模型、简化建筑物模型、全线恒定渐变流、非恒定流模拟模型;确定了冰盖平封的弗汝德数控制目标;模拟计算并分析了水力控制对分水口取水量分配的限制.