A virtual globe-based time-critical adaptive visualization method for 3D city models

3D city models, which are important items of content on the virtual globe, are characterized by complicated structures and large amounts of data. These factors make the visualization of 3D city models highly dependent upon the performance of computer hardware. Thus, achieving the efficient rendering of 3D city models using different hardware performance levels represents one of the key problems currently facing researchers. This paper proposes a time-critical adaptive visualization method that first estimates the possible rendering time for each model according to the data structure of the model in addition to the CPU/GPU performance of the computer. It then dynamically adjusts the rendering level for each model based on the results of an estimation of the rendering time to ensure that the final scene can be completed within a given time. To verify the effectiveness and flexibility of this method, it is applied using different computers. The results show that the adaptive visualization method presented in this paper not only can adapt to computers with different levels of performances but also demonstrates an obvious improvement in the time estimation precision, visual effects, and optimization speed relative to existing adaptive visualization methods.     

干旱区城市环境与经济协调发展评价与对策研究——以乌鲁木齐市为例

以乌鲁木齐市为例,阐述了其经济与环境发展现状,通过构建乌鲁木齐市环境与经济评价的指标体系,利用协调发展的相关计算模型分析了乌鲁木齐市1985-2004年环境与经济协调发展度的变化及其类型,得出如下结论:乌鲁木齐市环境与经济发展的协调程度类型总体来看可归类于协调发展类型,从动态趋势而言,1985年基本上处于良好协调发展环境滞后型,1990年处于良好协调发展环境滞后衰退型,1995年处于良好协调发展环境滞后增长型,2000年以后一直处于优质协调发展环境滞后增长型。并在此基础上提出一些有利于环境与经济协调发展的对策与建议。     

乌鲁木齐市建设生态城市现状的比较分析及发展对策研究

乌鲁木齐是绿洲城市,自然环境比较脆弱,由于城市建设缺乏生态环境规划,能源消费结构不合理以及特殊的自然地理等原因,致使城市的生态环境问题十分突出,建设生态城市是乌鲁木齐市未来发展的必然选择。从城市生态系统的结构、功能和协调度三个方面构建了生态城市的评价指标体系,采用层次分析法对乌鲁木齐市生态城市建设现状进行了定量分析,同时选择北京、上海、成都、西安、兰州等5个城市的生态化程度进行对比,结果表明:乌鲁木齐市的结构指数为0.241,低于对比的5个城市;功能指数乌鲁木齐为0.271,远低于上海(0.615)、北京(0.466)和兰州(0.343),与西安(0.272)接近,略高于成都(0.222);从城市协调度来看,乌鲁木齐市的指数值为0.306,为6个城市的最小值,生态综合指数由高到低分别为北京(0.580)>上海(0.579)>成都(0.382)>西安(0.380)>兰州(0.360)>乌鲁木齐(0.270),乌鲁木齐市生态化程度为第Ⅳ级,即生态化程度较低,为6个城市中的最低值。总体上为较发达地区城市的生态化程度较高,中西部地区城市的生态化程度较低。乌鲁木齐市建设生态城市应采取的关键对策包括以下几个方面:1、编制城市综合生态区划,做好城市生态规划;2、优化能源结构,大力发展清洁能源;3、建立排污权交易制度,控制大气污染;4、采用边际成本定价方法、制定科学的水价、优化配置水资源;5、合理布局城市景观生态,搞好城市绿化及荒山绿化。     

具有不同到达率的带有启动时间及不耐烦策略的多级适应性休假M^X/G/1排队

研究了具有不同到达率的带有启动时间及不耐烦策略的多级适应性休假M^X/G/1排队模型,通过嵌入马尔可夫链方法推导出稳态队长的母函数、等待时间的LST（先到先服务规则）,并验证了稳态队长和稳态等待时间具有随机分解性,而且给出了忙期、全忙期及在线期均值。     

社会-生态系统适应性治理研究进展与展望

社会—生态系统（SES）由社会子系统、生态子系统及两者的交互作用构成,具有不同于社会系统或生态系统单独具有的结构、功能和复杂特征。社会—生态系统适应性治理旨在通过适应性的社会权利分配与行为决策机制,使社会—生态系统能够在动态条件下可持续地保障人类福祉。适应性治理理论的形成受到“公共池塘资源管理”“韧性”和“治理”3方面理论的影响,并为“转型治理”与“协作治理”提供了建构基础。该理论具有以下3个主要目的：① 理解和应对社会—生态系统多稳态、非线性、不确定性、整体性以及复杂性;② 建立非对抗性的社会结构、权利分配制度以及行为决策体系,匹配社会子系统与自然子系统;③ 通过综合方法管理生态系统,使其可持续提供生态系统服务。因此,面对人类行为主导地表过程的“人类世”,实现适应性治理有助于应对社会—生态系统的复杂性与不确定性。鉴于中国的生态环境正处于迅速变化时期,且中国与世界各国间的相互影响日益复杂,未来研究可重点关注以下3个方面：① 理解耦合系统的多元互动过程,增强适应能力;② 强调社会—生态系统的整体性研究;③ 提高环境变化背景下理解和预测系统动态的能力。     

Experimental Study of a Command Governor Adaptive Depth Controller for an Unmanned Underwater Vehicle

Unmanned Underwater Vehicles (UUVs) are increasingly being used in advanced applications that require them to operate in tandem with human divers and around underwater infrastructure and other vehicles. These applications require precise control of the UUVs which is challenging due to the non-linear and time varying nature of the hydrodynamic forces, presence of external disturbances, uncertainties and unexpected changes that can occur within the UUV’s operating environment. Adaptive control has been identified as a promising solution to achieve desired control within such dynamic environments. Nevertheless, adaptive control in its basic form, such as Model Reference Adaptive Control (MRAC) has a trade-off between the adaptation rate and transient performance. Even though, higher adaptation rates produce better performance they can lead to instabilities and actuator fatigue due to high frequency oscillations in the control signal. Command Governor Adaptive Control (CGAC) is a possible solution to achieve better transient performance at low adaptation rates. In this study CGAC has been experimentally validated for depth control of a UUV, which is a unique challenge due to the unavailability of full state measurement and a greater thrust requirement. These in turn leads to additional noise from state estimation, time-delays from input noise filters, higher energy expenditure and susceptibility to saturation. Experimental results show that CGAC is more robust against noise and time-delays and has lower energy expenditure and thruster saturation. In addition, CGAC offers better tracking, disturbance rejection and tolerance to partial thruster failure compared to the MRAC.     

面向城区宽基线立体像对视角变化的结构自适应特征点匹配

提出一种基于结构自适应特征的城区宽基线影像特征点匹配方法。首先,对影像提取点特征和直线特征,挖掘点特征与其邻域内直线特征之间的几何关系,构建结构自适应的特征区域和特征描述符,并通过双向匹配策略获得初始匹配结果。然后,基于初匹配结果估计影像基础矩阵,构建核线约束的结构自适应特征匹配算法进行二次匹配。最后,将已匹配特征作为控制基础设计匹配扩展算法,进一步增加匹配点数量。本文方法以特征点邻域几何结构为出发点,构建自适应的特征区域,能够在显著的影像视角变化下,为同名特征点提取影像内容一致的特征区域,进而获得相似的特征描述符。试验结果证明,与传统算法相比,本文方法在城区宽基线影像上能够同时获得更多的正确匹配特征和更高的匹配正确率。     

高分二号卫星影像自适应模糊阈值法小波去噪

高分二号卫星影像提供了丰富的图像信息,高分二号影像数据的发布打破了我国高分辨率对地观测数据长期依赖进口的局面。但是图像在传输和保存过程中会有噪声干扰,如果感兴趣区域受到污染,则会导致该区域内的影像信息不能被充分利用。为了解决高分二号遥感影像去噪这一难题,本文采用自适应模糊阈值法去噪方式,该方法根据各个尺度下噪声方差建立的自适应模糊阈值函数非线性处理后,重新构造作为新的小波系数,经小波逆变换后得到去噪图像。通过与均值滤波器滤波、高斯平滑滤波、中值滤波器滤波、小波全局阈值去噪和Birge-Massart策略阈值法去噪比较,结果表明,自适应模糊阈值去噪法充分结合软硬阈值处理方式的优点,既保留图像细节又使图像更加平滑,图像整体信息完好,去噪效果更为理想。     

检索词优化与空间自适应的深网POI获取方法研究

针对检索词库构建困难、数据请求量受限制等相关问题,该文提出一种基于独立覆盖率排序和空间自适应剖分的深网POI信息搜索方法,通过候选检索词初步构建、贪婪式探测搜索、检索词优化降维、空间自适应剖分爬行等主要流程,利用逐步逼近POI搜索的最大覆盖最优解,实现对深网POI信息的全量获取,大幅度提高深网POI数据的召回率与采集效率,该方法对于丰富地理信息资源、提升空间信息服务与内容管理能力具有重要意义。     

顾及有色噪声的自适应粒子滤波UWB定位算法

传统卡尔曼滤波算法要求噪声模型符合高斯分布,在UWB室内定位中,由于载体本身的机制等干扰,观测噪声不仅仅是白噪声,也存在有色噪声的情况,而粒子滤波可以处理有色噪声的问题。本文通过增加似然分布自适应调整来改进粒子滤波用于目标跟踪的精度,同时研究在白噪声、有色噪声下似然分布自适应调整粒子滤波和拓展卡尔曼滤波在UWB中的优势与不同。试验结果表明：观测噪声为白噪声时,拓展卡尔曼滤波和粒子滤波均可以较好地实现对行人的定位跟踪;观测噪声为有色噪声时,自适应粒子滤波定位效果优于粒子滤波、拓展卡尔曼滤波。