船舶水雾灭火设计方法探讨

论述了水雾灭火的特点,应用范围,以及国内外在船舶消防方面的应用现状。针对我国实际情况,提出了船舶水雾灭火设计的一般要求,对具体设计基本参数,水力计算,系统的监测与控制等进行了探讨,并用计算实例进行验证。     

基于多源海事数据的大型船舶精细化分段乘潮研究

针对大型船舶长航道乘潮进港窗口期时长不充足问题,本文提出了基于船舶自动识别系统（Automatic Identification System,AIS）数据、港口潮汐数据、官方电子海图数据和航道地理位置数据等多源海事数据的大型船舶长航道精细化分段乘潮模型。首先,基于AIS数据采用K中心点算法对大型船舶乘潮航行行为特征进行挖掘,识别出大型船舶乘潮航迹关键点,计算大型船舶乘潮航行行为变化关键船位点。接着,结合长航道地理环境特征和大型船舶航行行为特征对长航道进行精细化分段,在此基础上基于港口潮汐数据构建大型船舶精细化分段乘潮窗口期计算模型。其次,设计乘潮历时自适应排列算法求解大型船舶乘潮最长窗口期;然后,以黄骅港综合港区航道为例验证了本文所提出的精细化分段乘潮模型。最后,基于电子海图数据利用地理信息系统平台实现大型船舶精细化分段乘潮三维动态推演,进一步验证大型船舶精细化分段乘潮航行的安全性。结果表明,该模型能够有效增加大型船舶乘潮进港窗口期时长,提高大型船舶乘潮进港效率,可为港航管理部门制定大型船舶进港计划提供理论指导。     

DGPS组合定位的大型船舶靠泊技术与应用分析

 为了保障大型船舶靠泊操纵工作更加安全、高效,本文介绍了船舶靠泊仪及其发展,分析了大型船舶靠泊过程,研究了DGPS组合定位技术,建立以DGPS组合定位技术的大型船舶靠泊数学模型。在此模型基础之上,建立了船基平面坐标系,并通过此坐标系计算船舶靠泊时船首、 船尾相对码头的距离与速度,船首向与船舶转向率等船舶动态参数。最后,采用DGPS定位组合技术、AIS技术和WIFI技术等设计大型船舶靠泊系统(包括硬件和软件),并通过实例验证此靠泊仪的可行性和有效性。实例证明:大型船舶靠泊仪为引航员靠泊操纵时提供高精度的船位信息,船舶移动速度和船舶与码头岸线距离等辅助信息,船舶位置精度可达60cm,速度精度可达5m/s,有效地提高了大型船舶靠泊安全 性和工作效率,为引航员的船舶靠泊工作提供了更加直观、方便、快捷的航行靠泊导航过程。     

基于欧拉迭代模型预测的欠驱动水面船舶路径跟踪控制

【目的】解决具有外部受风流干扰和舵角输入受约束的欠驱动船舶路径跟踪问题。【方法】采用基于欧拉迭代的模型预测控制算法(MPC)对欠驱动船舶路径跟踪进行控制。【结果】MPC能够灵活地处理舵角输入受约束问题,欧拉迭代法离散和预测船舶未来状态可以简化MPC设计的运算。为弥补欧拉迭代法在精度上的不足,直接以分离型船舶模型(MMG)作为MPC的预测模型。应用径向基函数(RBF)神经网络历史信息训练实现对外界风流干扰的逼近及补偿。【结论】所设计的控制器可以使船舶在考虑风流干扰和舵角约束的情况下准确地跟踪上设定的路径,所提控制算法的有效性得到验证。     

基于轨迹语义的船舶活动知识图谱构建

随着全球经济一体化的深入推进，海上交通拥堵和船舶事故频发。为了对海上船舶活动进行监管和分析，传统的方法主要利用船舶定位数据进行数据挖掘，未结合其他海上多源数据进行船舶时空活动过程和行为模式分析，缺少深层次的知识挖掘。为此，本文综合利用多源数据，在提取轨迹的语义信息基础上，构建船舶活动知识图谱，为低知识密度的轨迹时空点序列向高阶语义知识转化提供一种有效途径。具体地，首先通过解析船舶活动的特征和组成要素，基于“过程-事件-行为”的核心思想，设计船舶活动知识图谱本体层；然后利用Stop/Move模型提取轨迹语义信息，利用DMCNN模型抽取船舶突发事件，完成实例层填充；最后通过构建原型系统，对上述模型和方法进行验证。结果表明，本文所构建的船舶活动知识图谱，可以支持对船舶常规活动和突发事件进行知识表示，并可以实现时空活动查询和回溯，进而达到语义增强效果，具有一定的应用价值。     

基于海事大数据的港口感知计算

随着港口信息化建设的推进,积累了大量来源多样、结构各异的海事大数据,为了解港口城市的生产力和区域经济发展水平提供了新的契机。本文综合介绍了作者近期关于如何利用海事大数据进行港口感知计算的工作,给出了一个基于海事大数据的港口感知计算框架,利用船舶GPS轨迹、船舶属性、港口地理信息和港口设施参数等多源异构海事大数据,估算出一系列反映港口生产力的指标,从而对港口进行综合评价和比较。首先,利用船舶轨迹和港口地理信息数据,自动检测船舶在港口码头中的靠泊装卸事件;然后,利用船舶属性和港口设施数据,自动估计出每次靠泊装卸事件的货物吞吐量;最后,对各个港口码头的靠泊船数和货物吞吐量进行统计,从而计算出一系列港口生产力指标,包括到港船数、货物吞吐量、码头作业效率和泊位利用率等。在2011年的海事大数据上的实验结果表明,本框架能准确地估算出上述港口生产力指标。同时,以香港为例对上述港口的生产力指标进行分析,探讨基于海事大数据的港口感知计算框架在提高港口生产效率、优化海运航线中的积极作用。     

船舶柴油机余热利用系统性能优化

【目的】研究提高船舶主机燃料的综合利用率。【方法】结合MAN 6S50ME型船舶柴油机的余热能量特性和循环热力过程特点,分别建立基本循环、缸套水预热循环和回热循环等三种船舶余热利用有机朗肯循环系统模型,对三种余热利用系统的热力性能与经济性能进行计算和分析。【结果与结论】在三种循环系统中,缸套水预热循环的综合性能更具优势,在循环压力为2000 kPa时,系统的综合性能达到最优,循环净功为555.35 kW,热效率可达18.27%,循环发电净收益提高39.64%。研究结果可为船舶柴油机余热利用系统的设计和优化提供一定的理论指导。     

台湾海峡船舶定线制设计的数据空间处理与分析

船舶定线制是指定船舶在水上某些区域航行时所遵循或采用的航线、航路或通航分道的一种制度,是水上交通繁忙区域实施有效管理的主要手段,是对航路合理规划、有效利用的重要方法,代表着水上船舶航行秩序管理的发展方向。本文针对台湾海峡船舶定线制设计中对船舶交通数据的空间处理及分析需求,经过大量实测数据分析和实践验证,提出了一些符合台湾海峡船舶定线制设计的数据空间处理及分析方法,并就船舶定线制推荐方案的空间表达形式作了简要介绍。     

面向协同式森林灭火决策的领域本体构建及其解析

森林灭火决策的参与人员可能来自不同的组织、不同领域,他们有不同知识结构、专业背景、学识和各自的经验、偏好,这往往不利于决策过程中的交流、协同进行。本文把本体引入协同式森林灭火决策中,解决决策成员在协作中对他人所述的内容理解一致问题。分析了现有建立领域本体的主要方法,并借鉴软件开发的生命周期理论,提出建立面向森林火灾的领域本体的具体实现方法。以森林灭火决策为应用导向,通过对森林灭火决策的内容分析及与领域专家相互交流,根据领域中概念分类体系和概念的组合结构,从相关领域(林业、气象学、消防工程、地理学)抽象出概念术语集、关系集、函数集、规则集等,建立可共享、理解、重用、互操作的概念模型;利用本体建模工具,建立森林灭火本体库;设计与实现了本体的解析与可视化工具,用户可以交互式的查询术语的概念内涵,利用可视化工具,显示概念之间的关系。研究成果将为学科或领域间的高效协作打下通信与交流的基础,为林业、消防的信息化研究、林火本体服务提供可借鉴的框架和成果,为林火管理和应急指挥决策提供一个语义层级次上的重要途径。     

南海区域商船典型空间分布及贸易流向研究

随着中国对外开放的深入以及“一带一路”倡议的推进,南海战略地位更加显著。如何科学监管南海船舶,维护国家权益,促进地区之间贸易也成为摆在政府部门面前的难题。在本文中利用南海区域2015年的卫星AIS数据与船舶数据档案资料,通过计算南海水域船舶交通密度分析主要航路,与关键门线船舶流量计算相结合,明确船舶典型空间分布;同时基于4种类型船舶的主要航路的选择,明确南海货物贸易主要流向。研究成果表明：① 船舶空间分布在《世界大洋航路》的推荐航线上,南海的建设开发并未影响船舶的贸易运输;② 贸易运输以跨越南海的长距离运输为主,珠三角作为主要航路的重要端点表明中国在南海贸易的优势地位。     

一种森林火险预报方法研究——以山东省为例

可燃物含水率、空气温度、相对湿度、人口密度是林火预报中重要因子,将这些因子构建综合火险指数模型,该模型包括三个部分:植被火险敏感指数(FSI)、归一化天气火险指数(NWDI)、人口火险概率指数(PDI)。详细介绍模型各部分的计算方法,将该模型与遥感、GIS相结合,开发综合森林火险指数预报系统,制作2010年10月～2011年9月山东省综合火险指数图,并与实际火灾发生情况进行对比,结果表明,该模型能够取得较好的预测结果。     

初论“数字国土”

论文讨论了数字国土的主要内容、技术路线、基础研究和基础工作 ,提出国土动态监测系统和国土资源管理信息系统的总体方案。     

天山西部林区护林防火信息系统构建

天山西部林区护林防火信息系统是综合运用空间信息技术、数据库技术及森林防火专业技术,依托地理基础信息、森林资源信息及护林防火专题信息,在Arc GIS Engine开发平台上,通过VB.NET可视化开发语言的二次开发,构建的专业应用系统。该系统的框架包括数据库及林火预测预报、火灾指挥扑救、灾后损失评估、森林资源管理等子系统,可实现火点智能定位、火场信息查询显示、辅助决策指挥等具体功能。为林区护林防火部门进行宏观管理、分析决策提供多源、及时、科学的空间信息服务,旨在改善林区防灾、减灾及森林安全工作的被动局面,提升林火管理的科学化、信息化水平。     

STUDY ON FOREST FIRE DANGER MODEL WITH REMOTE SENSING BASED ON GIS

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｔｈｅｇｌｏｂａｌｔｅｒｒｅｓ ｔｒｉａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ,ｆｏｒｅｓｔｌｉｎｋｓｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ,ｓｏｉｌａｎｄｗａｔｅｒｔｏｇｅｔｈｅｒｔｈｒｏｕｇｈｉｔｓｐｏｗｅｒｆｕｌｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｃ ｔｉｏｎ .Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ,ｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｇｌｏｂａｌｗａｒｍｉｎｇａｎｄｈｕｍａｎｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ,ｆｏｒｅｓｔｆｉｒｅｏｃｃｕｒｍｕｃｈｍｏｒｅｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ .Ｔｈｅａｎｎｕａｌｆ…     

城市消防站布局规划模型的对比分析

本文对传统消防站布局规划模型、基于路网的G IS服务区分析模型的消防站布局规划模型进行了比较和分析,并结合城市实例运用服务区分析模型进行了消防站布局规划研究。研究表明该城市现状以及原有规划预留的消防站布局仍存在多个盲区,部分服务范围重叠较严重。基于研究成果并结合实际提出了消防布局规划的优化调整方案。     

Study on the thermal insulation performance of a new seabed sediment fidelity sampler based on ANSYS

A new seabed sediment fidelity sampler was developed and its thermal insulation performance was studied and analyzed. The temperature distribution simulation indicated that the sample quality could be insured by using this new sampler. Based on ANSYS10, the temperature finite element model of the sample cylinder was established. According to the law of conservation of energy, the unsteady heat transmit equation of the sampler under solid-liquid coupling condition was derived, then the mathematical model calculation was carried out by using a mixed finite-element finite-difference method, and two thermal insulation methods were used. The simulation was carried out by using the thickness of the thermal insulation layer and heat conductivity as the variable parameters and the temperature distribution of the sampler and related influencing factors were obtained. Optimization analysis was conducted using the simulation data and related parameters and the magnitude ranges of the parameters were obtained that could meet the design temperature requirements. The experimental data and simulation results indicated that the results were in good agreement with the realities, and this sampler might be of value for seabed sediment sampler design and manufacture.     

基于气象监测网络的森林火险快速预警模型

森林火灾发生频繁且突发性强,进行森林火险快速预警对于减小森林火灾损失和促进森林资源可持续发展至关重要。本文基于GIS空间分析和可视化技术,利用地面气象站构建实时气象监测网络,设计了运用气象监测网络的森林火险预警模型,可实现森林火险及时、快速预警。模型应用层次分析法建立了预警因子重要性层次结构并确定预警因子的权重;运用Voronoi图技术,基于气象站点和实时气象数据,构建气象监测网络;利用叠置分析技术计算得出预警结果。基于该模型设计的森林火灾快速预警系统应用于青海省林业局,验证了系统可行性与适用性,该模型可全面、准确、快速地实现对森林火险的预警。结果表明：① 根据预警模型及实时气象监测数据,可及时发出预警信号,快速实现县级、林场级别的森林火险早期预警和及时响应;② 运用GIS可视化技术,可快速生成相关区域森林火险的空间分布专题图,直观地观察预警等级的变化情况。实践表明,森林火险快速预警对森林火灾进行有效预防、中断管理和制定扑救措施具有重要的指导作用,并对森林防火工作、保护森林资源和人类生命财产安全具有重大意义。     

固体潮水平分量振幅因子异常多维分析系统

介绍了固体潮水平分量振幅因子异常多维分析的设计思想、计算方法及软件系统的功能与特点。该系统的研究为地震分析人员分析地壳介质特性与震源发展的力学过程提供了新的途径。     

基于遥感的漳平市杉松林地表可燃物负荷量估测

 杉木林和马尾松是分布于漳平市的两种易燃的可燃物类型。其可燃物负荷量的多少决定着林火行为。在利用ASTER计算杉木林小班平均植被覆盖度的基础上估算其郁闭度,通过与地面调查结果比较分析,校正已发生明显变化的小班郁闭度。根据已有估测方程,结合小班数据中的年龄、胸径和树高等因子对杉木地表可燃物负荷量进行了估测,据此对各杉木小班的燃烧性、燃烧强度及火险等级等因素进行初步评价。最后对漳平市另一易燃的可燃物马尾松类型开展地表可燃物负荷量估测及分析。     

渔船螺旋桨图谱设计中的计算机辅助计算

介绍了在IBM PC/XT微机上用BASIC语言编制的渔船螺旋桨图谱设计中的数值计算软件,并辅以汉字系统,具有满足工程设计要求及人机对话功能,提高了计算精度与计算速度。适合于渔船螺旋桨设计中应用。