SCARA并联机构拓扑分析与其低耦合度机型设计

根据基于方位特征(Position and orientation characteristics,POC)的并联机构拓扑结构设计理论与方法,首先,对已提出的一类7个具有较好实用价值的SCARA并联机构,进行了拓扑结构分析,揭示了其POC集、自由度(含驱动副选取)、过约束数、耦合度以及输入-输出运动解耦性等5个最主要的拓扑特征,且发现这些机构的耦合度均较大,为2,表明其运动学正解和动力学求解十分复杂;继而基于机构拓扑结构降耦原理,又对κ=2的这7个机构进行了拓扑结构降耦优化,得到了低耦合度(κ=1),而机构POC、自由度(Degree of freedom,DOF)等保持不变的实现SCARA运动的14个新机型,不仅丰富了实现SCARA运动的4-DOF三平移一转动机型库,而且降低了这些机构的运动学和动力学代数求解难度,而其数值解可用一维搜索法方便求得,从而为这一类SCARA并联机构的运动学和动力学分析、设计及应用提供了理论基础。     

徐州市生态环境-社会经济系统耦合态势分析

城市发展过程中生态环境问题已成为制约城市可持续发展的主要瓶颈,如何实现城市生态环境与社会经济协调可持续发展,已引起全社会的普遍关注。以徐州市为例,基于耦合理论,运用系统演化思想,建立徐州市生态环境—社会经济动态耦度模型,对徐州市1978—2005年28a间生态环境—社会经济耦合态势进行了分析,结果显示:徐州市生态环境—社会经济系统的耦合度分布在-90°～90°之间,生态环境—社会经济系统经历了协调化发展、生态环境恶化与修复重建,再到社会经济与生态环境均衡发展的过程。最后,通过对徐州市生态环境变迁与社会经济发展的研究,总结出几点经验教训,为确切掌握近年来徐州市生态环境和社会经济的状况、科学地认识区域生态环境系统与社会经济系统的演变规律,并为制定科学可行的城市规划与发展方案提供决策支持。     

南京市城市化与土地生态系统服务耦合度分析

在构建两个子系统指标体系-城市化与土地生态系统服务的基础上,通过信息熵法评价城市化子系统各评价指标的权重和综合城市化水平,及价值系数法计算各种土地利用类型的服务价值,并利用容量耦合度函数和耦合协调度模型来测定南京市2005-2014年城市化与土地生态系统服务之间的耦合度。结果表明,2005-2014年南京市城市化综合指数呈持续上升的趋势,且增长较快。土地生态系统服务综合指数两次呈现先下降后上升的趋势,波动幅度较大,其值介于0.2~0.8之间。研究期内南京市城市化与土地生态系统服务耦合度值均较大,介于0.6~1之间,2005年处于磨合阶段,2005年后进入高水平的耦合阶段。耦合协调度值变幅在0.53~0.73之间,研究期内南京市城市化与土地生态系统服务一直处于高度协调的状态,但呈现出明显的阶段性特征:2005-2009年呈上升趋势;2009-2012年呈下降趋势;2013-2014年协调度慢慢回升。     

重庆市县域交通可达性与多维贫困耦合关系研究

研究交通基础设施与区域贫困之间的关系是实施乡村振兴战略的基础.以重庆市37个区县为例,采用地理信息技术对研究区的交通可达性进行定量评价,并构建以区县为单元的多维贫困评价指标体系,以此分析研究区交通可达性与多维贫困耦合度的空间分布特征.研究结果表明:①重庆市县域交通可达性相对较高,区县之间差距较大,空间分布存在明显的梯度变化特征,可达性值由东向西逐渐降低;②重庆市县域多维贫困程度相对较高,空间集聚效益较强,高多维贫困度和较高多维贫困度的区县主要分布在渝东北三峡库区城镇群和渝东南武陵山区城镇群,低多维贫困度和较低多维贫困度的区县主要分布在都市圈和主城区;③将交通可达性与多维贫困的耦合水平分为低度耦合、中度耦合、高度耦合、极度耦合4种等级,重庆市县域耦合度整体较高,片区之间耦合水平具有差异,主城区和都市圈耦合水平相对较高,属于低贫困程度的高耦合水平,渝东北三峡库区城镇群和渝东南武陵山区城镇群耦合水平相对较低,属于贫困程度相对较高的低耦合水平;④将交通可达性与多维贫困的耦合类型分为交通可达性滞后型、多维贫困滞后型、双贫困同步协调发展型三大型,其空间分布具有一定规律,交通可达性滞后型区县较分散,多维贫困滞后型区县集中在重庆市西部地区,双贫困同步协调发展型区县则分布在市域西南和东北两端.     

基于GIS的广西土地生态质量与农村贫困空间耦合特征分析

以广西为研究区,构建了土地生态质量与农村贫困的耦合模型,探讨了基于县域的土地生态质量与农村贫困的空间耦合特征。利用广西2015年的县域数据,划分土地生态质量和社会经济的等级,构建了土地生态质量和农村贫困评价指标,采用层次分析法和变异系数法计算指标权重,运用协调发展模型分析了广西土地生态质量与农村贫困的耦合关系,并通过空间热点分析、空间聚集分析和Moran’s I方法评价了两者的空间聚集效应。结果表明:(1)广西空间贫困特征为由南部、东南部及中部向西部、西北部、北部和东北部逐渐升高。(2)土地生态质量与农村贫困的空间耦合特征表现为由中部及南部向西部、西北部和北部降低。(3)土地生态质量及社会经济空间分布情况为由南部和中部向西北部、北部及东北部递减。广西贫困的现象与土地生态质量及社会经济密切相关,因此,脱贫要从区域条件入手,并结合社会经济状况,因地制宜全面发展。     

乡村振兴视角下产业兴旺与生活富裕的耦合协调性研究

以乡村振兴为视角,利用耦合度模型、剪刀差、演化耦合度模型,对2005—2019年甘肃省产业兴旺子系统和生活富裕子系统的耦合关系进行了分析,研究结果显示:两子系统的耦合协调度在研究期内总体呈上升趋势,分别经历了失调衰退、中间过渡、协调提升三个阶段。由于产业兴旺子系统的演化速度持续下降,而生活富裕子系统的演化速度持续上升,导致二者的剪刀差α呈“V”型变化趋势,系统的演化耦合度β呈下降趋势,系统演化耦合度由共同发展状态变为初级协调发展状态。特别是2010年以后,产业兴旺子系统的演化速度小于生活富裕子系统的演化速度,这对长期维持的初级协调发展状态极为不利。因此,在甘肃省实施乡村振兴战略的首要任务就是要振兴乡村产业,激活乡村内生动力。     

新型城镇化和土地集约利用耦合协调度分析 ——以安徽省巢湖为例

通过构建新型城镇化与土地集约利用评价指标体系,运用熵值法和耦合协调度模型,对安徽巢湖新型城镇化与土地集约利用的耦合协调关系进行了定量测度及分析.研究结果表明:1)2004—2018年,巢湖新型城镇化指数与土地集约利用指数总体上呈现递增趋势,但新型城镇化发展水平整体要低于土地集约利用水平;2)从耦合度上看,安徽巢湖新型城...     

云南省人口结构与社会经济发展适应性分析

构建了云南省人口结构系统及社会经济系统,利用灰色系统关联模型进行定量分析,揭示了云南省人口结构与社会经济发展之间的内在关系,评价云南省人口结构与社会经济发展的适应性.结果表明,云南省人口结构与社会经济发展整体相适应,但非农业人口收入与社会经济发展不相适应,人均GDP、GDP与人口结构系统发展适应性差.通过综合评价,提出加大教育投资力度,制定在职人员培训政策,提高人口教育结构;调整产业,优化人口产业结构;制定城乡居民收入增长机制,优化人口收入结构等建议,从而优化云南省人口社会经济结构,推进人口与社会经济协调发展.     

市域休闲农业分布与交通条件的空间耦合度评价——以唐山市为例

为分析中小尺度区域休闲农业空间分布与交通条件耦合协调性,研究以河北唐山市为案例区,选取交通网密度、加权平均时间距离、最短距离模型三个指标测算各县级行政单位交通差异性及综合交通优势度,进而对休闲农业园区分布现状与交通条件的空间耦合性进行评价。研究发现,唐山市休闲农业园区数量分布与各单因素交通条件有较明显相关性,但与综合交通优势度相关性不明显;各区县交通优势度与园区分布现状耦合度与协调度一般,仅丰润区两者耦合协调度较高,达到高度协调水平;说明目前休闲农业和交通发展水平相互促进力度较差,交通对休闲农业发展的支撑力度不足。建议在休闲农业园区分布密集地区加快交通建设;着重开发交通便利地区及辐射带附近优质农业资源,发展休闲农业,进一步促进两者协调发展,优化空间布局。     

零耦合度且部分解耦的3T1R并联机构设计与运动分析

零耦合度(κ=0)且运动解耦的三平移一转动(3T1R)并联操作手机构,不仅其运动学和动力学分析简单且能得到解析解,实时控制也较容易。根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论和冗余支链消除奇异位置原理,设计了一种含冗余支链的3T1R并联操作手机构,对其进行拓扑结构分析,主要包括POC集、自由度、运动解耦性以及耦合度分析,表明其耦合度为零且具有部分运动解耦性;根据提出的基于序单开链法的运动学建模原理,方便地求解出机构的位置正解解析解;基于导出的位置逆解公式,分析了机构的工作空间、转动能力及其奇异性条件;推导出机构动平台的速度、加速度变化规律。