Design and implementation of a 3D ocean virtual reality and visualization engine

In this study,a 3D virtual reality and visualization engine for rendering the ocean,named VV-Ocean,is designed for marine applications.The design goals of VV-Ocean aim at high fidelity simulation of ocean environment,visualization of massive and multidimensional marine data,and imitation of marine lives.VV-Ocean is composed of five modules,i.e.memory management module,resources management module,scene management module,rendering process management module and interaction management module.There are three core functions in VV-Ocean:reconstructing vivid virtual ocean scenes,visualizing real data dynamically in real time,imitating and simulating marine lives intuitively.Based on VV-Ocean,we establish a sea-land integration platform which can reproduce drifting and diffusion processes of oil spilling from sea bottom to surface.Environment factors such as ocean current and wind field have been considered in this simulation.On this platform oil spilling process can be abstracted as movements of abundant oil particles.The result shows that oil particles blend with water well and the platform meets the requirement for real-time and interactive rendering.VV-Ocean can be widely used in ocean applications such as demonstrating marine operations,facilitating maritime communications,developing ocean games,reducing marine hazards,forecasting the weather over oceans,serving marine tourism,and so on.Finally,further technological improvements of VV-Ocean are discussed.     

基于多智能体的就业与居住空间演化多情景模拟——快速工业化区域研究

就业与居住空间关系是城市规划与管理研究的热点问题。已有研究主要基于传统宏观模型对就业—居住空间结构进行现状分析或对城市理论进行实证研究,在微观尺度的机制探讨与过程模拟方面较为缺乏。本文基于多智能体自下而上的建模思想,提出基于就业市场的人口居住区位选择模型(Labor Market Based Model of Residential Location-LMBMRL)。以典型的快速工业化地区—东莞市主城区为实验区,通过多情景模拟对就业与居住空间的互动关系进行机制探讨与过程分析。模拟结果充分反映了就业选择对人口居住区位决策的影响,定量评估了住房与交通对职住空间均衡性与职住分离的影响规律。当住房成本提高时,城市职住均衡性降低;当交通可达性提高时,城市空间结构可能出现较为显著的职住分离现象。最后通过多情景模拟揭示不同行业劳动人口群体的就业—居住空间特征与组织模式。研究结果有助于深刻理解城市就业—居住空间互动关系及其内部因果,能够为城市规划与管理提供决策参考。     

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甘东南流动台阵微震监测结果

利用高密度宽频带流动台阵资料,应用网格搜索地震定位方法对甘东南2009年11月-2011年11月期间的微震进行了重新定位.在研究区内有3个以上台站记录到的微震共3 014个,比常规台网记录多1 693个.重新定位结果显示:在各断裂带附近地震分布更加密集,沿断裂呈带状或簇集状分布;震源深度分布优势范围为5～20 km,其平均深度为11 km;地震深度分布与断裂的关系密切,地震条带与断裂构造可以较好的相对应.     

确定多重现期暴雨公式参数的二次优化算法

四参数非线性多重现期暴雨公式在城市排水规划设计中有着广泛的应用。搜索算法与最小二乘法是优化计算的两个简单有效的方法,不过单独直接用于求解四参数非线性多重现期暴雨公式的参数比较困难。提出耦合最小二乘法及搜索算法确定多重现期暴雨公式参数的二次优化算法,该方法可以一次得到多重现期暴雨强度公式的参数,参数优化过程不需要图解。研究表明,计算结果比较客观;成果精度高,例题的平均绝对均方差为0.035mm/min。与遗传算法、蚁群算法等比较,该方法计算原理容易理解,计算简便,可以用Excel进行参数优化计算。     

多目标区域地球化学编图数据整理方法—以海河流域编图为例

多目标区域地球化学编图是科学表达区域土壤地球化学分布和特征的图示方法,大区域的编图一般可能涉及到对不同的工作区、不同实验室和不同时间的测试数据,以及不同景观条件和网度的表层、深层土壤元素数据或不同分度带的网格数据分别进行拼接合并,因此区域编图对原始数据的整理和网格化处理不可避免.而不同的数据整理方法及其计算参数所形成的结果是非常不同的,数据本身的特点也对编图具有很大的影响.为了真实客观地反映区域内元素的地球化学分布特征,数据整理和处理的方法及技术参数的选择是关键技术问题.作者就化探数据处理中常用的几种插值方法进行了对比评价,并分别从网格间距及搜索半径大小等方面做比较,提出了自己在编图中采用的数据处理方法及选用的技术参数.     

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。     

基于均值漂移的粒子滤波算法设计及其在导航数据处理中的应用

针对标准粒子滤波算法中存在的计算量大和粒子的权值退化的缺陷,将均值漂移算法和PF算法进行融合,设计基于均值漂移搜索算法的粒子滤波新算法。该算法仍遵从粒子滤波算法的计算框架,基本原理是利用MS算法对粒子的聚类作用,将均值漂移思想融合到粒子滤波算法的重要性采样过程中,对粒子集进行确定性搜索,使每个粒子收敛于局部最优值,这样粒子的状态表示更接近真实的状态分布,因此只需较少的粒子数便可达到未嵌入MS的使用大量粒子数的粒子滤波状态估计的性能,从而在缓解粒子的权值退化的同时提高粒子滤波算法的实时性。大量的数值试验和对GPS/DR组合导航数据处理的结果验证了该方法的有效性。     

导航空间变化信息网络搜索与关联匹配

目前全国大部分地区的导航电子地图基本已经建立,面临的最大问题在于对数据的维护和更新。数据更新首先需要发现信息,通过互联网发现一些与导航相关的变化信息是当前应用中很重要的手段之一。本文阐述了一个新的思路将搜索引擎的上下文匹配技术和数据挖掘的关联匹配技术相结合,力图在网络中搜索一些与导航相关的信息,然后根据关联匹配方法智能地寻找最可能的导航数据。给出了其中用到的关键技术和流程,分析了该方法的可行性,为变化信息的智能发现提供新的思路。     

一种高效的三维GIS数据库引擎设计与实现

针对大规模三维城市建模与数据库协同应用,设计实现了一种高效的三维GIS数据库引擎,支持基于Oracle 11g的多模式数据库管理;提出了顾及语义的三维空间数据库模型,为地上下室内外三维空间数据的一体化组织管理奠定了基础。介绍了该引擎涉及的多层次三维空间索引、多级缓存、多线程调度以及异步通信传输等关键技术,并用武汉市三维城市模型数据进行了试验分析,验证了该引擎的有效性和可靠性。