空间直角坐标系非线性坐标转换

本文通过线性坐标转换在转换参数较大时产生的弊端从而引出了非线性坐标转换模型,并且从公式的推导中可得到非线性转换中顾及了二次项及交叉项的直接解法以及转换参数的计算方法。最后通过算例证明了在参数较大时线性坐标转换中存在较大误差,同时说明了非线性坐标转换模型的有效性和实用性。     

GPS测码伪距绝对定位的几种算法

GPS定位方程是非线性的,一般处理方法是按泰勒级数展开取至一次项进行线性化,再利用最小二乘原理求解,如果所取观测站坐标的初始值具有较大的偏差,略去二次微小量的模型误差,对解算结果将产生不能忽略的影响。本文研究分析了GPS测码伪距绝对定位的传统算法,并提出了一种通过求差法将GPS绝对定位的非线性观测方程转化成线性方程直接求解测站坐标的新算法,通过实例计算表明该方法计算简单,不需要测站的初始坐标信息,不需要求导计算和迭代计算,对于提高GPS测码伪距单点定位的解算速度和精度具有重要的意义。     

广义非线性动态处理模型及其解算方法

本文针对当今各国高层领导和科学家十分关注并大力倡导的“数字地球”、“数字国家”、“数字城市”、“数字矿山”等科学工程构建中遇到的大量的多源、多维、多类型、多时态、多精度并具有非线性特征的联合数据处理问题的特点,建立了一个广义非线性动态联合数据处理模型及其相应的广义非线性最小二乘模型。针对该模型规模大、维数高的特点,借鉴多变量函数寻优的“变量轮换法”或“因素交替法”的思想、结合无记忆牛顿法,建立了一个解算算法,该算法将大规模的优化问题分解为两个较低规模的优化问题进行解算,降低了问题的规模,借助无记忆牛顿法,减少了存储量,特别适合大规模问题的解算。     

“中德城市与区域空间结构演变的机制与评估”国际研讨会在湖南大学召开

<正>由国家自然科学基金委员会中德科学中心资助,湖南大学、德国魏玛包豪斯大学联合承办的"中德城市与区域空间结构演变的机制与评估"国际研讨会于2013年8月5-6日,在湖南大学图书馆学术报告厅顺利召开。由湖南大学建筑学院景观系系主任叶强教授、德国魏玛包豪斯大学欧洲城市学院院长Bernd Nentwig教授担任大会的共同主席。国家自然科学基金委国际合作局前局长兼中德科学中心中方主任常青教     

中国省域刑事犯罪率的时空演变及机制研究

利用空间统计方法,对于1993~2008年中国省域刑事犯罪率的分布及演变进行分析,结果发现:①在空间整体分布上,高刑事犯罪率地区逐渐向沿海地区转移。②在空间关系上,刑事犯罪率的空间集聚程度不断加强,高犯罪率区域集聚在沿海地区,低犯罪率区域集聚在中部地区,形成两极分化。③就刑事犯罪率增长而言,存在"俱乐部趋同"现象。同时,构建空间面板计量模型,研究刑事犯罪率影响因素,结果发现:①在考虑时间和空间异质效应的条件下,流动人口与刑事犯罪率之间没有显著相关;但在与行业收入差距共同作用的情况下,流动人口与刑事犯罪率显著相关。②行业收入差距对刑事犯罪率影响显著,其稳健性极强;城乡收入差距和省域收入差距对刑事犯罪率没有影响。③空间邻近效应是影响刑事犯罪率的极重要因素,其作用程度和稳健性都比流动人口和收入差距对刑事犯罪率的影响来得更为强烈。     

基于GIS-Markov区域生态安全时空演变研究——以大连市甘井子区为例

以大连市甘井子区为例,基于压力-状态-响应(P-S-R)框架构建区域生态安全评价体系,利用研究区1990年、2000年和2009年3期TM遥感影像数据,在GIS格网技术下量化多源数据,创建区域生态安全格网数据库,采用加权综合评价方法进行生态安全状态评价。以评价结果为基础,构建区域生态安全GIS-Markov模型,通过计算区域生态安全状态转移矩阵,揭示区域生态安全时空演变特点。研究结果表明:①1990~2009年甘井子区各街道生态安全指数逐年增加,其中1990~2000年生态安全变化较大的地区集中于甘井子北部和中部,西部和南部地区生态安全变化较小;2000~2009年除泉水街道与南关岭街道外,其他地区生态安全状况均大幅好转。②区域背景在生态安全空间演变趋同过程中起着重要的作用。甘井子区生态安全演变的可能性受邻域的影响,安全等级较高的邻域对生态安全等级转移起到正面作用,而安全等级较低的邻域则产生负向影响。1990~2000年,甘井子区生态安全状态受较高安全等级邻域的影响,安全状态好转的面积较大,营城子街道北部及革镇堡街道西部的农村地区受较低安全等级邻域的影响,安全状态变差。2000~2009年,甘井子区生态安全总体向好的方面转变,受邻域的影响较小,只有泉水街道及营城子街道与红旗街道交界处受不安全邻域影响,其生态安全状况转差。     

东北地区经济差异演变与空间格局

以人均国内生产总值为测度区域经济差异的变量指标,运用标准差、标准差系数、相对发展率、泰尔指数定量分析1995年以来东北地区区域经济差异变化特征与区域经济空间格局.分析表明:东北地区经济发展绝对差异总体增大,相对差异呈明显的倒“U”型,但金融危机过后有进一步上升趋势;区域内部差异远大于各省区之间差异,各省区内部差异明显不同,黑、辽与吉、蒙东呈现出经济发展水平与区域差异水平匹配的“高高”、“低低”俱乐部发展趋势;经济水平呈现出显著的“T”字型空间格局,区域经济发展速度南北差异明显,辽中南城市群是东北地区经济发展的核心地.东北振兴战略实施对东北地区经济差异演变与空间格局的形成起到重要作用,主体功能区划将进一步促进东北地区经济的协调发展.     

中国特大城市空间形态演变研究

以2008年全国52个百万人口以上的特大城市为样本,分析了1990-2008年中国特大城市空间形态在形状指数、空间紧凑度和空间破碎度方面的演变特征。研究表明:1)中国特大城市空间形态趋向带状特征,形状率和圆形率指数均呈下降趋势,下降幅度最大的是西北部、西部和东部地区的城市;2)空间紧凑度下降,面积-周长紧凑度和面积-轴线紧凑度指数均呈下降趋势,下降幅度最大的是西部地区的城市;3)空间破碎度趋于增强,分形维数呈上升趋势,上升幅度最大的是西南和东南部地区的城市;4)影响中国特大城市空间形态特征变化的因素主要有城市规模的扩大、新型城市空间要素的出现和城市空间结构的多中心化。     

Comparison of adaptive structural damage identification techniques in nonlinear hysteretic vibration isolation systems

Early structural damage identification to obtain an accurate condition assessment can assist in the reprioritization of structural retrofitting schedules in order to guarantee structural safety. Nowadays, seismic isolation technology has been applied in a wide variety of infrastructure, such as buildings, bridges, etc., and the health conditions of these nonlinear hysteretic vibration isolation systems have received considerable attention. To effectively detect structural damage in vibration isolation systems based on vibration data, three time-domain analysis techniques, referred to as the adaptive extended Kalman filter （AEKF）, adaptive sequential nonlinear least-square estimation （ASNLSE） and adaptive quadratic sum-sqnares error （AQSSE）, have been investigated. In this research, these analysis techniques are compared in terms of accuracy, convergence and efficiency, for structural damage detection using experimental data obtained through a series of laboratory tests based on a base-isolated structural model subjected to E1 Centro and Kobe earthquake excitations. The capability of the AEKF, ASNLSE and AQSSE approaches in tracking structural damage is demonstrated and compared.     

三维大型结构地震反应分析并行计算方法研究

随着科学技术的快速进步和经济条件的迅速改善,世界各地对大型结构的需求越来越大。对这些大型结构进行地震反应分析时,存在两个科学技术上的挑战:①结构的有限元模型的单元数和自由度数巨大;②该类结构受高阶振型影响较大,需要建立高阶的求解方程。并行计算技术的出现,为顺利的求解该类型结构,确保计算精度,提供了很好的方法和手段。本研究利用并行计算技术,研究了大型结构的地震反应分析方法。研究内容主要包括以下几个方面:(1)深入研究了区域剖分方法的国内外研究现状,对部分方法编制了C/C++程序并进行区域剖分效果的对比,分析了各个方法的优缺点及适用范围。(2)对各种区域分解算法进行了深入的研究,分析总结了各种常用算法的优缺点。(3)专门对子结构分析方法进行了研究,编制了相应的C/C++程序,并利用ANSYS