管道数字孪生体模型的构建及应用

根据智慧管网的概念和管道企业现状,提出数字孪生是实现智慧管网的基本方法和理论依据.基于数字孪生理论和数字孪生五维模型,构建了包含实体管道、虚拟管道、管道服务系统、管道孪生数据的管道数字孪生体模型,阐述了模型内涵、各元素之间关系、运行机制以及云计算、大数据、人工智能、物联网等关键技术的具体应用,重点分析了实体管道与虚拟管...     

基于增强现实的管网安全评价数字孪生方法

数字孪生技术被广泛认为是解决信息物理交互融合难题的关键技术,而增强现实技术作为辅助数字孪生虚实交互的有效手段之一,为融合人、管道数字孪生体以及现场环境提供了解决途径。集成数字孪生、增强现实、分布式光纤监测等技术,构建地下管网结构安全评价数字孪生框架,并详细阐述了物理管网、虚拟管网、基于增强现实的数字孪生服务的构建理论,并将该理论及方法应用于某地下管网。结果表明：数字孪生与增强现实融合驱动的地下管网结构安全评价方法实现了虚拟管网与物理管网在现场环境中的一一映射关联,通过数字孪生技术进行管道结构状态的实时定量评价,帮助现场人员更加全面地感知、理解甚至超越现实世界,可为提升现场即时处置能力提供技术支持。（图9,表1,参20）     

监测生长状态和环境响应的作物数字孪生系统研究综述

在农业生产数字化和智慧化阶段,需实时、全面、准确地了解作物生长状态和农田环境,并根据相关信息做出相应的分析、反馈、决策。针对这一问题,借鉴工业数字孪生系统的概念,将作物实际生长与模拟生长的同步、作物实时状态与作物实时管理策略之间的交互系统概括为作物数字孪生系统。在梳理国内外研究现状的基础上,指出作物数字孪生系统包含数据获取与传输、模型构建、可视化交互等阶段;其关键技术包括传感器技术、图像分割技术、建模技术以及可视化技术等。同时指出该领域的研究可以从作物基础数据、系统模型能力、多方协同交互等方面进行。监测生长状态和环境响应的作物数字孪生系统的相关研究对农业生产的智慧化和数字化有较大的现实意义,从理论和应用层面也有较大的价值。     

在役油气管道数字孪生体的构建及应用

中缅油气管道是中国首条经过数字化恢复构建数字孪生体的在役山地管道。通过基准点测量、管道中线探测、航空摄影测量、三维激光扫描、三维地形构建、倾斜摄影、数字三维建模等技术进行数据收集、校验及对齐,对管道建设期的设计、采办、施工及部分运行期的数据进行恢复,对站场及管道的设备、建筑等构建数字三维模型,形成管道线路数据资产库和站场数据资产库,构建中缅油气管道的数字孪生体。通过多系统融合,深入发掘数据价值,实现管道可视化运行、设备拆解培训、指导维检修作业及应急抢险作业等,为实现管网智慧化运营奠定了数据基础。(图1,表1,参25)     

基于数字孪生技术的草场放牧系统

运用数字孪生技术,在对草场环境及牲畜状态进行感知的基础上建立草场放牧监测系统。该系统将虚拟仿真技术Unity3D应用于草场放牧场景的孪生三维模型,为后续监测呈现可视化效果;采用无线传输技术搭建采集网络,实现草场及牲畜信息交互的功能,并选用模糊综合评价方法对草场进行放牧强度划分。为了验证该系统的有效性,以内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特市毛登牧场的真实场景为例进行综合试验。结果表明：与传统的放牧监测系统相比,该系统运用数字孪生技术实现了数据共享和物理草场与孪生草场信息的同步,有效解决了传统放牧监测中决策滞后的问题;通过孪生草场能对物理草场的放牧场景进行仿真模拟,不受客观条件限制,能有效预测各种放牧情况,实现草场环境及牲畜放牧状态精准监测,在实际放牧中能及时应对突发情况,提升草场放牧决策的自主性。     

基于人工神经网络的复杂产品模块化数学建模

目的 传统的产品模块化数学建模方法不能准确地对复杂产品模块化的参数进行识别,不能有效地完成复杂产品模块化数学建模.在人工神经网络的基础上,提出一种复杂产品模块化数学建模方法.方法 利用一元线性回归方程建立曲线模型,通过回归方法识别复杂产品模块化的数据,用人工神经网络及线性加权组合法对复杂产品的数学模型进行求解,寻求复杂...     

基于数字孪生的智慧油气站场设计与开发

随着中国油气站场建设规模不断扩大,生产运行及安全管理的要求日益严苛,但目前管道及站场实体可视化应用及综合展示非常匮乏,无法以三维场景查看站场内各区域分布及运行数据,尚未建立与实际情况高度一致的设施设备模型。为此,提出了基于数字孪生的智慧油气站场系统化解决方案：在数字孪生理论的基础上,以ArcGIS系统为基础平台,运用3Ds Max软件建立等比例、高精度的站场模型,搭建真实映射物理站场的数字孪生站场,辅以先进传感、大数据分析及人机交互技术,形成智慧化的输油气站场信息物理系统。以陕西某压气站为例进行了系统设计与开发示范,结果表明：该系统能够实现站场全要素的三维展示、站场状态的实时监测、站场管理的统筹决策,有利于全方位提升站场安全生产的宏观监管、重点监管、精准监管水平。（图3,参22）     

基于配置模型及装配序列的家具定制优化设计

为使家具企业以大规模生产的较低成本,给客户提供满足个性化定制需求的产品,根据大规模定制和公理化设计理论,建立基于产品功能—结构映射的配置模型,将客户的定制需求分解并转化为结构树中的对应模块;再通过零部件集合的装配关系图和装配关系矩阵,生成可以指导生产的零部件优化装配序列。根据序列组合零部件完成产品设计,实现了基于定制的家具产品的优化设计,使家具企业生产效率大幅度提高。     

面向工艺设计的农机产品CAPP信息组织模型与过程

为有效地管理农机产品的所有零部件工艺信息,将产品图纸中的所有零部件的信息及其层次关系提取并保存到产品信息的组织模型中,设计了产品信息模型结构树的生成算法,实现了产品信息的图形化显示,解决了CAPP系统中工艺设计的产品信息集成问题,并在农机CAPP系统中得到具体应用。     

基于复杂网络的风险传播模型及有效算法

提出一种基于复杂网络的风险传播模型及有效算法,通过结合复杂网络中传播蔓延现象的推广模型,将风险传播模型划分为两种：主动型风险传播模型与被动型风险传播模型。并对已有风险传播算法进行改进,实验表明,该模型及算法能健全风险传播机制,提高传播速度与精确度。     

数字高程模型DEM的建立与应用

文章对DEM的建立方法进行了探讨,并在开发的DEM系统上自动生成坡度图,绘制透视立体图,完成土地利用分析和土方量计算方面的应用研究。     

交互式数字参考咨询的用户模型

介绍了交互式数字参考咨询的种类及用户模型,采用关键词向量空间表示方法和关键词算法（LRU算法）,构建以用户兴趣为核心的交互式参考咨询用户模型,并通过该模型将用户隐性需求显性化,以有效发现用户需求偏好和提高用户信息服务的满意度。     

基于复杂网络理论的生态空间优化

  目的  快速的城市化发展导致景观破碎化和生态空间网络的破坏,因此合理构建生态空间网络可以促进生态源地之间能量的流动,有效缓解生态环境的恶化。  方法  以松花江流域为研究对象,基于土地利用数据提取生态源地,运用GIS空间分析技术和MCR模型,筛选生态源地及潜在生态廊道;其次,基于复杂网络方法计算生态源地“度”,运用引力模型计算松花江流域潜在生态廊道“边权”,依据复杂网络中“边权”和“度”得到研究区生态源地“权重”;最后,通过权?度相关性对研究区生态空间网络进行模拟增边优化,分析生态空间网络鲁棒性。  结果  （1）松花江流域生态空间网络由450个生态源地和1 019条潜在生态廊道组成。（2）在松花江流域生态空间网络中,齐齐哈尔市、大庆市、松原市生态源地斑块聚集度低,生态廊道结构简单,呼伦贝尔市、牡丹江市斑块聚集度高,生态空间网络错综复杂。研究区生态空间网络出现两极分化,生态环境亟需优化。（3）基于复杂网络理论,对松花江流域进行模拟增边优化。共识别增边节点20个,模拟增边24条,模拟增边优化后,网络连接鲁棒性有了明显的增强,松花江流域生态空间网络连通性以及抗干扰能力有很大提升。  结论  基于MCR模型构建生态空间网络,运用复杂网络理论对松花江流域进行增边优化,提升生态空间网络的鲁棒性,为松花江流域生态空间格局优化奠定了理论基础。      

《多语的动态模型》述评

简要介绍《多语的动态模型》一书的内容,并作出评价,认为该书详尽地描述一种全新的多语机制研究范式,具有充分的理论背景支持。这本书运用富有逻辑性的框架帮助我们更好地了解多语机制的加工过程,其研究方法具有科学性和创新性。同时,也指出了该书存在的一些不足之处。     

一种高质量的数字高程模型（DEM）建立方法 ——ANUDEM法

建立高质量的数字高程模型(DEM)是正确计算坡度、坡向、提取流域地形特征、进行水文分析 的前提,因而在研究土壤侵蚀、植被建设和土地利用规划与评价中都具有重要意义。ANUDEM采用迭 代有限微分内插技术和地形强化算法,自动去除伪下陷点和生成输入数据错误文件,便于查错改善 DEM质量,并减少了去除伪下陷点的编辑或DEM的后处理过程。本文以黄土高原丘陵沟壑区典型 小流域为例,利用大比例尺(1:10000)数字化地形图,利用ANUDEM建立DEM,从DEM光照模拟图、 回放等高线、提取水系、坡度等方面对建立的DEM的质量进行了评价。研究表明,ANUDEM建立的 DEM表面光滑;回放等高线与原等高线符合度高,能更准确地表现地形起伏;由其提取的坡度准确; 水系连续完整与地形图上河流一致,适宜水文分析,是一种建立高质量DEM的优良方法。     

数字地面模型的建立及应用

数字地面模型为多种地形特征的定量分析与地形图的自动化绘制提供了基本数据，它是建立土建ＣＡＤ和地理信息系统的基础。随着计算机的发展与普及，它越来越受到测绘工作前和工程设计人员的重视。本文简要介绍了数字地面模型的建立过程。文中提出利用公里格网进行坐标转换不仅方便而且可靠；对移动拟合法建立数字地面模型时的定权及采样点密度进行了讨论；对采用三次样条插值方法绘制等值线进行了实验。     

数字地价模型的研究现状及展望

数字地价模型是对城镇地价高低的空间立体表达方式。阐述了数字地价模型研究的现实意义,详细介绍了数字地价模型理论的研究进展及现状。并对样本数据分析的方法进行了总结,系统说明了各种空间插值方法及其模型对比研究的成果,同时对数字地价模型的理论体系及应用研究现状进行了详细阐述。最后,对数字地价模型的发展前景进行了展望。     

森工企业木材产品生产投入产出优化模型

本文根据系统思想,分析了森工企业中木材生产格局,建立了优化在生产格局中木材产品生产投入产出的线性规划微机决策支持模型,并探讨了将本模型应用于优化木材投向、制定企业木材生产发展战略、完善目标管理和承包经营等方面的问题.     

多层多体信息模型结构设计与实现技术研究

提出了多层多体产品信息模型原理、模型信息动态完备原理和相关概念体系,设计了"一元四体"(AMFB)产品信息模型的结构,研究了模型基本体、检索体、控制体的实现技术,并介绍了模型智能体原理.利用ACIS开发平台完成了试验软件系统HDCAD的研制,利用该系统完成了受电弓产品设计实例,验证了多层多体信息模型原理与实现技术的可行性.