空间建模

摘要： 滑坡敏感性制图是灾害防治较为有效的软措施之一。以渝东北三峡库区为例,利用频率比法和投影寻踪模型绘制滑坡敏感性图。首先,针对研究区的地质环境特征建立滑坡敏感性评价指标,并利用频率比法分析历史滑坡与指标之间的空间关系。其次,利用投影寻踪模型确定评价指标的最优向量,将频率比分析结果与最优向量进行加权计算得到滑坡敏感性指数,并将其划分为高敏感区、较高敏感区、中敏感区、较低敏感区和低敏感区。最后,利用接受者操作特征(receiver operating characteristics,ROC)曲线验证了滑坡敏感性制图结果。结果表明,频率比-投影寻踪模型在滑坡敏感性制图中具有良好的性能,样本和验证数据的曲线下面积(area under the curve,AUC)值分别为0.844和0.763。研究区滑坡敏感性以中低风险为主;较高和高风险区面积约占22%,主要分布在忠县、万州以及巫山等区县的人类工程活动集中区。研究结果可为区内灾害防治提供参考,有助于提升三峡库区地质灾害防灾减灾保障能力。

摘要： 针对自然资源负债表编制过程中如何获取自然资源存量和质量的问题,本文基于地理国情监测数据和遥感影像,利用遥感反演和空间建模的方法,分析了2015―2018年延安市森林、草地存量和森林、草地质量的变化情况,完成了延安市森林和草地资源的核算。结果表明,2015—2018年,延安市森林存量总体呈现逐年增加的趋势,其中有林地面积增加最多;从质量上看,良好等级以上的森林面积超过80%,中等质量等级的森林面积减少,优秀质量等级的森林面积增加。草地存量总体呈现逐年减少的趋势,天然草地面积逐年减少,而人工草地面积有所增加;草地质量主要集中在1级到3级。

摘要： 城市教育资源分配问题一直是全社会关注的焦点问题,本文以城市中学的选址问题为研究对象,在考虑到新建中学与已有学校覆盖范围、与公共基础设施距离等经典选址问题的基础上,结合DEM数据、土地利用数据、降雨量数据等,创新性地排除了大坡度、容易被淹没等不适合建立学校的区域,提出了一种新的城市新建中学候选范围提取模型,为城市新建学校选址提供参考.基于该模型,本文利用ArcGIS平台实现北京市现有中学教育资源的空间分布分析,发现北京市的中学教育资源存在较严重的总量不足和分布不均衡现象,认为新建中学应该建在北京市延庆县西部、昌平区南部以及房山大庆区南部.

摘要： 为了解决传统室内工作机器人导航算法较为复杂、室内空间建模运算量大、功耗高的问题,设计一种利用高精度激光测距仪器来确定自身位置,通过二维码储存被探测物体信息,用OpenMV摄像头模块进行二维码识别,并将传感器数据通过串口和I2C接口传输到STM32F103芯片上来进行空间建模的机器人.实验中提前测量三个矩形物体长宽,贴上含有测量数据的二维码,并被随机摆放在场景中.机器人沿直线前进,扫描出物体的位置并生成一个俯视图.在实验中,单个物体的扫描成功率可达到93％.建模过程对处理器的性能要求不高,使用STM32F103这种低功耗的芯片即可完成工作.结果表明,所提系统能够快速准确地实现空间建模.

摘要： 现有时空感知的表示学习框架无法对强时空语义的实际场景存在的"When"、"Where"和"What"3个问题给出一个统一的解决方案.同时,现有的时间和空间建模上的研究方案也存在着一定的缺陷,无法在复杂的实际场景中取得最优的性能.为了解决这些问题,本文提出了一个统一的用户表示框架—GTRL(geography and time aware representation learning),可以同时在时间和空间的维度上对用户的历史行为轨迹进行联合建模.在时间建模上,GTRL采用函数式的时间编码以及连续时间和上下文感知的图注意力网络,在动态的用户行为图上灵活地捕获高阶的结构化时序信息.在空间建模上,GTRL采用了层级化的地理编码和深度历史轨迹建模模块高效地刻画了用户的地理位置偏好.GTRL设计了统一的联合优化方案,同时在交互预测、交互时间预测以及交互位置3个任务上进行模型学习.最后,本文在公开数据集和工业数据集上设计了大量的实验,分别验证了GTRL相较学术界基线模型的优势,以及在实际业务场景中的有效性.

摘要： 为了解在全球变暖的背景下海河流域对气候极端事件的响应,基于海河流域1961-2016年气温与降水数据,使用RClimDex模型、MK趋势检验、Max-Stable模型对海河流域气候极值进行建模分析,研究海河流域气温极值、降水极值不同重现期的时空分布、变化特征。结果表明:海河流域温度极值TXx在空间上表现出从北向南递减趋势,值域为30~40°C,其中36~40°C占大部分地区。TXx在南方呈降低趋势,北方呈上升趋势。降水极值RX1day空间上表现出从东南向西北方向递减的趋势,值域为50~100mm,其中60~90mm占据绝大部分区域。RX1day整体呈下降趋势,其中渤海地区RX1day下降趋势最大。海河流域GEV模型拟合结果表明,海河流域气温极值主要受纬度、海拔影响,随纬度、海拔增加而降低,其变化波动为北方强于南方。降水极值RX1day受海拔和经度影响较大,主要表现为随海拔增大而下降的空间分布,其次表现为随经度变化由西向东递增的空间分布,其变化波动随海拔升高而降低。通过Q-Q百分位图、非参数极值系数θ、GEV与Max-Stable参数和重现期强度散点图判定系数R2,确定Max-Stable模型可以很好地模拟海河流域气候极值,达到GEV模型同等效果。气候极值TXx与RX1day主要受到纬度、经度和海拔的影响,但距海岸距离的加入仅可以优化TXx模型的建立。2年、10年、50年、100年一遇气温极值TXx的空间分布均表现为自东北向西南递增的分布模式,高值区均分布于西南大部一带,最高温度达40~44°C。2年、10年、50年、100年一遇降水极值TX1day的空间分布主要受纬度影响,其次受经度和海拔的影响,均表现为从西南偏中向北方递减,高值区分布在西南偏中一带,最大降水量达80~200mm。

摘要： 气象数据时空建模过程中需要充分考虑数据的非正态性和站点之间的空间相关性对气候极值演变规律的影响.文章基于淮河流域极端气候事件的空间相关性,以广义极值分布(GEV)为边际分布,海拔、经度、纬度、国内生产总值(GDP)和气候指标(东亚夏季风指数(EASM))为协变量构建Max-stable模型,分析年最高气温(TXx)和1日最大降水量(RX1day)的空间分布特征.结果表明:所建立的Max-stable模型能够很好地模拟TXx和RX1day的空间变化;经度、纬度和海拔为协变量(TXx包括GDP)可以提高气候极值的空间模拟精度;2年、10年、50年和100年重现期的RX1day重现水平从流域西北向东南递减,TXx呈经向分布,由流域西部向东部逐步增大.

摘要： 推拿手法具有很强的实践性,然而现有推拿手法的描述对于初学者而言十分空洞,很难抓住手法关键点.针对这种情况,期望建立一种更加形象具体的手法描述体系.该体系的建立基于以下模型：空间模型,简化施术者操作部位为点线面的形式,总结操作过程中的关键点;物理模型,简化受术肌肉运动过程为简谐运动,从而反推总结施术者操作过程中的发力技巧.该体系的模型建立给每个具体手法一个相对刻板但更加精确、易于理解的描述.帮助初学者更加容易思考和把握手法的关键点,从而可以大幅度提高理解、学习、实践效率.该文以临床常用手法为例介绍其模型的建立原理.

摘要： 为了克服常规方法确定地形等高比工作量大、效率低、成本高的问题,提出了一种地形等高比遥感信息快速提取方法.该方法利用卫星遥感数据,以地理信息系统为平台,采用空间建模的方法,实现了地形等高比的快速提取.通过三维显示结合该区地形图分析来看,提取结果较为理想,明显提高了地形等高比的提取效率.

摘要： 体育场馆、会展中心、剧院等建筑结构常采用大跨空间钢屋盖结构支撑于下部钢筋混凝土结构上构成,这类整体结构形式往往比较复杂,采用传统的层模型无法达到其设计要求,需要采用空间结构建模,考虑上下部共同作用总装分析.本文在对PKPM的空间建模模块SpasCAD、复杂结构分析软件PMSAP系统介绍的基础,提供了PKPM针对这类空间结构便捷而全面的设计手段.

摘要： 由于现今站场设施设备结构复杂,传统的二维电子图的表现方法已不能直观展现各设施设备及地上地下管线间的空间拓扑关系,也难以清晰表现站场的工艺流程,因此,需要借助三维技术来立体化展现站场空间结构.本文结合数字化管道核心技术的最新发展,并根据具体情况,重点介绍了三维站场空间建模的方案.rn 基于胜利设计院的三维设计平台，总体思路是:首先要对站场内各种设施设备按照真实的空间布局进行三维重建，并对站场内的建筑、道路、绿化、景观进行三维集合建模，在将所有模型集成，建立起站场三维仿真场景并对站场内的所有信息数据进行采集，然后通过CAD对站场进行空间坐标校准，通过3DSMAX进行贴膜及相关的纹理处理，最终把整理好的三维空间模型和相关数据属性通过ArcGlobe进行统一结合，并在ArcGlobe中进行投影设置，从而得到GIS空间站场模型。

摘要： 本项目研究以贵州省清镇市红枫湖镇和贵州省松桃县永安乡两地的农村土地确权项目为例,对不同的地形地貌条件下开展二三维GIS技术应用进行对比和分析,主要目的是尽量减少外业工作量、降低内外业衔接出错率,提高工作效率、降低项目生产成本.技术要点包括利用数字正摄影像图DOM及其生产过程中间成果数字高程模型DEM,制作高清三维电子沙盘并与二维ArcGIS平台进行联动,实现项目调查区域的真实三维重建,现场外业人员利用计算机双向投影或双屏幕进行漫游浏览、相关权属人观察模型指界、作业人员同时记录并绘制边界、自动统计地块面积等功能,取代传统调查人员利用纸质图纸在现场绘制边界、再交由内业人员进行内业处理的作业方式.采用本文所述新方法,当天可完成属性链接、拓扑检查和错误检查,次日即可进行第一榜公示.基于ArcGIS强大的数据处理功能,利用空间建模的方法制作工具集,形成工作流,在保证易用性的同时摆脱第三方软件的制约.

摘要： 本发明属于无线电传输技术领域，公开了一种临近空间高空平台空间‑极化分集MIMO信道建模方法，利用马尔科夫状态转移模型确定Loo信道参数；利用信道测量数据和理论模型计算极化和空间相关系数，代入由Loo模型模拟的大/小尺度衰落模型产生相关性；联合每条子信道的大尺度衰落和小尺度衰落部分得到高空平台空间‑极化分集MIMO信道模型。与现有高空平台MIMO信道模型相比，综合考虑了理论模型和基于实测的散射模型的优劣性，全面评估了极化相关性和空间相关性对信道模型的影响，能够准确描述高空平台环境下大尺度和小尺度衰落特性，以及子信道之间的相关性。

摘要： 本发明公布了一种基于空间网格补偿方式的数控机床空间误差建模方法，主要包括以下步骤：第一步，根据机床类型，基于多体系统理论，运用齐次坐标变换方法，建立三轴数控机床空间误差的通用模型；第二步，对模型中的21项几何误差元素，采用激光干涉仪进行测量，并建模；第三步，对数控机床空间误差进行补偿。本发明的建模方法综合了静态几何误差和动态热误差建模方法，将综合模型表达式组合分离为独立的位置影响项和温度影响项，位置误差影响项采取空间网格补偿列表形式，温度误差影响项采取实时采集的形式，由此实现综合补偿。因此，本发明中的建模方法较为科学有效，具有易于补偿、应用方便的特点。

摘要： 本发明公开了一种考虑臂杆空间柔性变形的漂浮基空间机械臂建模方法，属于机械臂建模技术领域。其核心包括：运用悬臂梁模型和假设模态法建立了考虑臂杆空间柔性变形时机械臂运动学模型；推导了考虑臂杆空间柔性变形时系统的雅克比矩阵；以赫兹阻尼模型模拟软接触碰撞过程，并结合拉格朗日方程建立了机械臂末端受冲击时的动力学方程，最后推导了关节处于自由和完全受控两种状态时系统的响应方程。本发明解决了考虑臂杆空间柔性变形的漂浮基空间机械臂建模问题，可分析柔性臂杆在三维空间中的运动规律，数值仿真结果表明在一定的外界冲击下，柔性臂杆在运动平面和垂直运动平面可产生大小相当的柔性变形。

摘要： 一种应用于道路系统空间数据资源管理的智能空间数据对象建模方法，包括对道路系统空间数据资源进行抽象，创建道路业务模型对象；道路业务模型关系定义；道路系统中道路业务模型数据模板定义；道路业务模型索引、代码维护；道路业务模型符号化定义；道路业务模型服务接口定义和道路业务模型智能空间数据模型的使用。本发明是一种能比较好地解决城市基础信息资源建模的方法，特别是广泛应用于市政、规划及测绘、国土资源、环保等行业中。

摘要： 一种确定数字建模的对象相对于数字建模的空间的定位并执行体积查询的计算机实现的方法，包括以下步骤：a)取回或创建对象的体素表示(OV)和空间的体素表示；b)将数字建模的对象的这些表示划分为中心体素的集合(OH)和边界体素的集合(OB)；c)确定对象的体素的集合与空间的体素的集合之间的交集；d)基于所述交集，确定数字建模的对象相对于数字建模的空间的定位。

摘要： 本发明属于无线电传输技术领域，公开了一种临近空间高空平台空间‑极化分集MIMO信道建模方法，利用马尔科夫状态转移模型确定Loo信道参数；利用信道测量数据和理论模型计算极化和空间相关系数，代入由Loo模型模拟的大/小尺度衰落模型产生相关性；联合每条子信道的大尺度衰落和小尺度衰落部分得到高空平台空间‑极化分集MIMO信道模型。与现有高空平台MIMO信道模型相比，综合考虑了理论模型和基于实测的散射模型的优劣性，全面评估了极化相关性和空间相关性对信道模型的影响，能够准确描述高空平台环境下大尺度和小尺度衰落特性，以及子信道之间的相关性。

摘要： 本发明公布了一种基于空间网格补偿方式的数控机床空间误差建模方法，主要包括以下步骤：第一步，根据机床类型，基于多体系统理论，运用齐次坐标变换方法，建立三轴数控机床空间误差的通用模型；第二步，对模型中的21项几何误差元素，采用激光干涉仪进行测量，并建模；第三步，对数控机床空间误差进行补偿。本发明的建模方法综合了静态几何误差和动态热误差建模方法，将综合模型表达式组合分离为独立的位置影响项和温度影响项，位置误差影响项采取空间网格补偿列表形式，温度误差影响项采取实时采集的形式，由此实现综合补偿。因此，本发明中的建模方法较为科学有效，具有易于补偿、应用方便的特点。

摘要： 本发明公开了一种考虑臂杆空间柔性变形的漂浮基空间机械臂建模方法，属于机械臂建模技术领域。其核心包括：运用悬臂梁模型和假设模态法建立了考虑臂杆空间柔性变形时机械臂运动学模型；推导了考虑臂杆空间柔性变形时系统的雅克比矩阵；以赫兹阻尼模型模拟软接触碰撞过程，并结合拉格朗日方程建立了机械臂末端受冲击时的动力学方程，最后推导了关节处于自由和完全受控两种状态时系统的响应方程。本发明解决了考虑臂杆空间柔性变形的漂浮基空间机械臂建模问题，可分析柔性臂杆在三维空间中的运动规律，数值仿真结果表明在一定的外界冲击下，柔性臂杆在运动平面和垂直运动平面可产生大小相当的柔性变形。

摘要： 本发明公开了一种面向电性能与控制的空间网状天线状态空间建模方法，包括：输入天线几何参数、材料参数、电参数与控制矩阵、控制向量；确定系统状态变量与系统输出量；计算理想天线远区电场；建立天线结构有限元模型；进行天线结构模态分析；输出固有频率矩阵、模态质量阵、模态振型阵；计算模态刚度阵、模态阻尼阵、模态输入矩阵；生成系统状态矩阵、系统控制矩阵；提取节点、单元与形函数信息；计算电性能对节点位移一阶、二阶系数矩阵；计算电性能对模态坐标一阶、二阶系数矩阵；生成系统一阶、二阶输出矩阵；建立系统状态空间模型。本发明克服了传统建模方法的不足，实现了同时面向电性能与控制的空间网状天线状态空间建模。

摘要： 本发明公开了一种面向电性能与控制的空间网状天线状态空间建模方法，包括：输入天线几何参数、材料参数、电参数与控制矩阵、控制向量；确定系统状态变量与系统输出量；计算理想天线远区电场；建立天线结构有限元模型；进行天线结构模态分析；输出固有频率矩阵、模态质量阵、模态振型阵；计算模态刚度阵、模态阻尼阵、模态输入矩阵；生成系统状态矩阵、系统控制矩阵；提取节点、单元与形函数信息；计算电性能对节点位移一阶、二阶系数矩阵；计算电性能对模态坐标一阶、二阶系数矩阵；生成系统一阶、二阶输出矩阵；建立系统状态空间模型。本发明克服了传统建模方法的不足，实现了同时面向电性能与控制的空间网状天线状态空间建模。