基于凸壳原理的杭州城市扩展形态演化分析

在城市化快速推进的背景下,探索凸壳原理在城市扩展形态识别中的应用价值,并借此分析杭州市主城区1985~2010年间城市扩展形态演化规律及其机理,以期为控制城市扩展形态,指导未来城市土地开发活动提供借鉴。研究发现,凸壳原理在城市扩展形态识别上简单而明确,通过确定已有城市建设用地的凸壳,将城市所有可开发用地明确区分为凸壳内用地和凸壳外用地2类,为采取差别化的空间管理政策提供依据。构建了基于凸壳原理的城市扩展形态计算机识别方法,有利于在城市扩展模拟中实现城市扩展形态影响因素的定量化表达。1996年之前,杭州市建设用地和凸壳面积增长缓慢,城市形态相对紧凑;1996年之后,建设用地快速增长,城市不均衡扩展加剧,凸壳面积陡增,城市形态紧凑程度下降。总体来看杭州市城市扩展类型属于外延型,随着凸壳面积的增加,城市填充潜力随之增强,为促进杭州市城市紧凑化发展,应该严格控制凸壳外的城市土地开发。沿主干道的城市开发是城市形态外延式发展的主要因素,已有建设用地周边以及城市内部次要道路沿线的城市开发,以及城市中心的集聚作用和规划对城市开发的控制是城市形态填充式发展的主要因素,而郊区化发展和“东扩西进”等城市空间发展政策促使特定时期城市外延式发展。     

法向承力锚拖曳安装过程的整体模拟

法向承力锚(Vertically Loaded Plate Anchor,VLA)是一种适用于深水的新型系泊基础,它的拖曳安装过程直接决定了其系泊定位的精度和锚体的最终承载能力。综合考虑VLA锚体、锚泊线和上部船体的运动,建立了一种新的准静力整体分析模型。模型包括不断贯入海床的锚体、锚泊线(土中反悬链段和水中悬链段)和安装船体三部分,针对确定的锚泊线长度,安装船运动张紧锚泊线进行安装的过程,计算了此过程中锚体的运动轨迹、锚泊线形态和作用在船体上的锚泊线张力矢量的变化,重点分析了不同抛链长度和海床土体的参数对安装过程控制的影响,发现链长与水深之比达到5时,接近极限贯入深度。     

广东吴川吴阳古沉船为明代古船文献考析

广东吴川吴阳镇是国家级的历史文化名镇,境内历史文物众多.因濒临南海,自古为雷州半岛与外界交往的海洋通道.据考察研究及文物普查,该镇存在着一处古沉船遗址.沉船年代未明,一说为唐宋船,一说为近代外国船.通过民俗、历史地理遗迹调查,结合相关历史文献,论证吴阳古沉船为明代古船的可能性,甚至为17世纪荷兰古沉船.古沉船的历史信息不仅丰富了雷州半岛与域外交往的历史,而且为今后进一步开展雷州半岛航海史考古特别是古沉船考古奠定了文献基础     

基于城市交通网络的广州“1小时交通圈”划分

“1 h交通圈”的确定对区域经济发展、城市远景规划,甚至居民的生产生活都有着重要影响。然而现有研究几乎都采用欧几里得距离（直线距离）方法定性地、粗略地表示“1 h交通圈”。为弥补这些不足,文章以广州为例,根据城市道路交通网络来划分广州“1 h交通圈”,定量并精确地分析该交通圈。结果表明：1）广州“1 h交通圏”覆盖了珠三角的9个主要城市,其中佛山受益最大;2）广州“1 h交通圈”的主要贡献对象是城际轨道交通和高速公路网;3）由于城市道路并非直线,广州“1 h交通圈”的范围集中在主城区的120 km缓冲区范围内;4）因为广州周边的交通网络发达,其“1 h交通圈”没有显现出很多的岛状区域。此外,广州“1 h交通圈”也对经济发展、政府服务、城市生活和基础设施建设有重要影响。     

基于凸壳构造技术的领海基点选取问题研究

领海基点的选取数量及其空间点位分布的不同,对海域划界结果有着重要的影响.在传统的领海基点选取工作中缺乏一种有效的用于检验选取方案优劣的数学模型,因而这一工作中存在着不确定性因素.为了解决这个问题,提出了利用最小凸包(凸壳)构造技术实现领海基点最优选取的思路和方法,并在此基础上对某群岛的领海基点选取方案作了实例分析.     

雪龙船南北极考察走航图的制作

“雪龙船南北极考察走航图”是采用新编《系列世界地图》制作的成果。极地考察是一项全球性的重要的科学活动,雪龙船是我国目前唯一的极地科学考察破冰船,表现雪龙船极地科学考察航行路线的走航图,将成为我国南北极考察活动与社会公众沟通的新形式和重要媒介之一。     

关于来流对槽道推进器流体动力性能影响的研究

作为主动操纵装置的船艏侧推器，其侧推效率受船速的影响会有很大的变化。为能有效地进行操纵控制，本文从理论和实验两方面人手，研究了艏侧推器受船速影响的流体动力性能，并在一定的速度范围内，获得了一种理论估算方法。     

利用船测数据以及Landsat-7 ETM+影像评估南极海冰区AMSR-E海冰密集度

利用第26次中国南极科学考察期间收集的海冰密集度船基观测资料以及由Landsat-7 ETM+得到的海冰密集度来验证AMSR-E南极海冰区海冰密集度产品的精度。AMSR-E海冰密集度与船基目视观测的海冰密集度存在着一定的线性关系(R²=0.816), 但两者匹配得并不是很好。与ETM+海冰密集度相比,AMSR-E数据趋向于低估海冰密集度,在25景晴空条件下的ETM+影像中,平均海冰密集度偏差(AMSR-E海冰密集度-ETM+海冰密集度)从-5.33%到-21.5%,而相应的均方根误差RMSE (Root Mean Squared Errors)从13.7%到33.8%。依据Landsat-7 ETM+ 海冰分类,AMSR-E数据海冰密集度最大的误差产生于新冰区。     

Numerical analysis and validation of weakly nonlinear ship motions and structural loads on a modern containership

This paper aims to validate a numerical seakeeping code based on a 3D Rankine panel method by comparing its results with experimental data. Particularly, the motion response and hull-girder loads on a real modern ship, a 6500 TEU containership, are considered in this validation study. The method of solution is a 3D Rankine panel method which adopts B-spline basis function in the time domain. The numerical code is based on the weakly nonlinear scheme which considers nonlinear Froude-Krylov and restoring forces. The main focus of this study is given to investigate the nonlinear characteristics of wave-induced loads, and to validate this present scheme for industrial use in the range of low Froude number. The comparisons show that the nonlinear motions and hull-girder loads, computed by the present numerical code, have good overall agreements with experimental results. It is found that, for the better accuracy of computational results, particularly at extreme waves in oblique seas, the careful treatment of soft-spring (or compatible) system is recommended to the control of non-restoring motions such as surge, sway, and yaw.     

NNFFC-adaptive output feedback trajectory tracking control for a surface ship at high speed

An adaptive output feedback controller based on neural network feedback-feedforward compensator (NNFFC) which drives a surface ship at high speed to track a desired trajectory is designed. The tracking problem of the surface ship at low speed has been widely investigated. However, the coupling interactions among the forces from each degree of freedom (DOF) have not been considered in general. Furthermore, the influence of the hydrodynamic damping is also simplified into a linear form or neglected. On the contrary, coupling interactions and the nonlinear characteristics of the hydrodynamic damping can never be neglected in high speed maneuvering situation. For these reasons, the influence of the nonlinear hydrodynamic damping on the tracking precision is considered in this paper. Since the hydrodynamic coefficients of the surface ship at high speed are very difficult to be accurately estimated as a prior, it will be compensated by NNFFC as an unknown part of the tracking dynamics system. The stability analysis will be given by the Lyapunov theory. It indicates that the proposed control scheme can guarantee that all the signals in the closed-loop system are uniformly ultimately bounded (UUB), and numerical simulations can illustrate the excellent tracking performance of the surface ship at high speed under the proposed control scheme.