陆稻苗期生长建模及仿真

设计陆稻种植试验获取陆稻苗期植株的几何构型参数和生长参数,构造出陆稻地上部分及与地下部分的生长机与可视化模型。基于模型,在Linux操作系统下,利用C＋＋以及Mesa图形库开发出陆稻苗期三维可视化动态模拟仿真系统,并对可视化系统进行精度评估。结果表明,仿真三维实体模型在形态特征上与实际陆稻植株相似,仿真数据与实测数据相对误差较小,均在lO％以内。     

基于激光扫描点云数据的植物叶片三维可视化

利用三维激光扫描系统得到单个黄瓜叶片的点云数据,借助imageware软件对点云数据进行缩减和坐标转换处理,并在OpenGL中通过三角网格化处理得到能反映叶片真实几何形态的三维模型,同时运用着色技术实现了单个叶片的三维可视化,达到了较逼真的可视化效果,为建立黄瓜植株三维模型的可视化提供了基础。     

基于VRML的倒立摆三维仿真

传统方法分析动态系统抽象而且繁琐,本文利用虚拟现实技术的编辑系统VrmlPad和软件平台VRML语言,建立倒立摆的三维虚拟场景.通过Matlab的虚拟现实工具箱将虚拟倒立摆的三维场景与Simulink中倒立摆的仿真模型连接起来,采用PID算法对倒立摆进行控制,实验结果实现了逼真的可视化和交互性仿真.整个设计分析过程较传统方法直观.     

二维地图与三维虚拟场景交互技术的研究与应用

在研究了国内外地理信息系统软件的应用与发展、地图可视化的基础上,利用二维地图和三维虚拟场景交互的思想来解决二维地图和三维虚拟场景各自存在的不足,并采用可视化开发工具Visual C 6.0、实时三维视景仿真工具Vega和GIS控件MapObject进行集成,开发了二维地图和三维虚拟场景交互的林火蔓延仿真系统.系统运行稳定,效果良好.     

Sketch Up和Lumion在海南共享农庄三维可视化设计中的应用

三维可视化设计技术发展迅速且日趋成熟,在规划设计中得到了广泛应用。海南共享农庄项目规划设计中,亟需采用三维可视化技术和手段,以增强规划设计的互动性和准确性。分析三维可视化技术的发展与应用特点,尝试将成熟的Sketch Up和Lumion三维可视化技术应用在海南共享农庄规划设计中,设计了海南共享农庄三维可视化方案,进行了平面设计、三维建模和动态仿真,并进行了结果输出,为海南共享农庄行业的规划设计呈现出视觉三维体验,为Sketch Up和Lumion三维可视化技术在海南共享农庄规划设计中的应用提供设计思路和方法。     

植物三维可视化研究进展

植物三维建模及其可视化系统基于植物的生理生态特性和形态特征进行研究,对于植物生长过程研究和自然景观再现均有重要意义。从基于模型的三维建模、基于图像的三维建模和基于扫描数据集的三维建模三个方面阐述了植物的三维建模研究进展,介绍了几何模型以及多个植物可视化系统软件的研究成果,总结了植物三维建模方式及其可视化系统存在的优势与不足,尤其是植物生理生态模型与形态模型可视化的耦合研究还有待完善,并对植物三维建模方式及其可视化系统的趋势进行了展望。     

利用帆布提高拖网扩张性能的比较试验

帆布在与水流形成一定冲角时，具有水动力扩张性能，利用这一特性，帆布已被广泛应用于我国的海洋渔业中，如帆张网、海锚等。波兰在80年代开始对帆布扩张性能进行测试，目前已在大型的拖网渔具上广泛应用，但在我国大型拖网上，迄今尚未应用。我国大型的中层拖网在1985年至1988年间一直没有装浮子，网日垂直扩张主要依靠重锤和下手纲使之向下方展开，而拖网网具的试验结果表明，浮力明显地影响网口的垂直高度（王文硕1994）。在中层拖网中，浮力类似于底拖网，其作用有利于扩大网口垂直扩张。在其他条件相同时，浮力配备越大，网口垂直扩张…     

利用帆布提高拖网扩张性能的比较试验

帆布在与水流形成一定冲角时,具有水动力扩张性能,利用这一特性,帆布已被广泛应用于我国的海洋渔业中,如帆张网、海锚等。波兰在80年代开始对帆布扩张性能进行测试,目前已在大型的拖网渔具上广泛应用,但在我国大型拖网上,迄今尚未应用。我国大型的中层拖网在1985年至1988年间一直没有装浮子,网日垂直扩张主要依靠重锤和下手纲使之向下方展开,而拖网网具的试验结果表明,浮力明显地影响网口的垂直高度（王文硕1994）。在中层拖网中,浮力类似于底拖网,其作用有利于扩大网口垂直扩张。在其他条件相同时,浮力配备越大,网口垂直扩张…     

现代化养猪场三维建模与视景仿真系统的研究

为构建现代化养猪场三维模型和可视化软件系统,本研究利用三维视图设计方法获得猪舍建筑及设施的模型参数,根据参数生成育肥猪舍、妊娠猪舍、产房、母猪舍和空气过滤型公猪舍等三维模型;采用三维可视化、视景仿真、数字动画技术,实现包括养殖区域、环保设施和文化公园等场景的现代化猪场虚拟现实创意图,从而可在互联网平台上再现养猪场环境与设施装备场景,并为猪场生产管理和监测预警物联网系统的设计与实现提供技术支持。     

城市景观三维可视化系统的应用研究——以青岛市为例

为了全面、综合地安排城市空间,合理利用土地,实现对城市景观的合理规划和管理,对城市景观三维可视化系统进行了研究。利用数据三库（DEM、DOM、DLG）一体化管理的功能,并基于数字摄影测量工作站（DPW）在VRMAP软件下建立三维城市模型。利用航空相片,通过数字摄影测量工作站制作数字地面高程模型（DEM）及正射影像（DOM）,两者通过地理坐标叠加套合,生成地表模型。然后对模型进行编辑和贴纹理,建筑物顶面的纹理可以从航空像片及DOM上提取,侧面的纹理要用数码相机在实地拍摄。对于独立地物（如树、电杆、花坛等）可用VRMODEL或3DMAX单独建立,力求形象逼真。对于建筑物、街道（包括路坎）、独立地物（包括树、路灯、花坛等）、三维注记等,将三维模型与地表模型精确套合,在统一的坐标体系中逼真表现三维景观,从而为三维空间信息的查询和分析奠定了基础。对城市实体的数据进行采集与数字建模,并将三维城市景观模型应用到城市景观设计,城市景观规划,城市景观评价,城市景观设施查询等领域,建立三维可视化应用系统,实现对应用系统的三维可视化操作和分析。结果表明上述方法切实可行,所形成的城市景观三维系统能够实现对城市景观的规划和管理。     

基于物理模型的渔网网衣动态模拟与可视化研究

为了在渔船模拟器中进行渔网的动态模拟，建立了渔网的数学模型，并进行其可视化研究。基于集中质量模型将渔网离散为通过无质量弹簧连接的质量点集合，根据牛顿第二定律建立了质量点的动力学方程，并考虑了均匀流对渔网运动的影响。为了进行渔网运动的实时模拟，利用隐式Newmark-β算法求解渔网的数学模型，增大了可进行稳定计算的时间步长。对一尼龙网片在水流中的运动进行了模拟，并利用OpenGL函数库开发了渔网的三维可视化程序，从而验证了该模型的合理性。     

基于多元变量的南极磷虾拖网作业状态影响因素分析

拖网作业过程中的网位、网身状态、拖网整体状态是评价拖网性能优劣的重要指标。以南极磷虾拖网为例,通过测量拖网不同部位(上纲、第3~4节网身连接处和网囊口上部中点)深度,以部位间深度差表示拖网作业状态,分析捕捞操作、海洋环境和渔获量对拖网作业状态的影响,确定中层拖网作业过程中状态的变化趋势。结果表明:上纲与第3~4节网身连接处深度差范围为-0.20~8.02 m,上纲与网囊口上部中点深度差范围为6.49~30.16 m;曳纲长度、拖速、风速、150 m水层流速对磷虾拖网上纲深度影响显著,上纲深度与曳纲长度和150 m水层流速呈正相关关系,与拖速呈负相关关系,随风速增加,上纲深度先减小后增大;拖速、200 m水层流速和浪高对上纲与第3~4节网身连接处深度差影响极显著;上纲与第3~4节网身连接处深度差具有随拖速和200 m水层流速的增加,先增大后减小的趋势,其中拖速为2.6 kn以及200 m水层流速为0.3 kn时,上纲与网囊口上部中点深度差最大,2 m浪高时,深度差最小;渔获量与上纲和网囊口上部中点深度差呈正相关关系;曳纲长度是影响拖网作业状态的最重要因素,其次是拖网速度、风速、浪高和水流速度。     

基于多元变量的南极磷虾拖网作业状态影响因素分析

拖网作业过程中的网位、网身状态、拖网整体状态是评价拖网性能优劣的重要指标。以南极磷虾拖网为例,通过测量拖网不同部位（上纲、第3~4节网身连接处和网囊口上部中点）深度,以部位间深度差表示拖网作业状态,分析捕捞操作、海洋环境和渔获量对拖网作业状态的影响,确定中层拖网作业过程中状态的变化趋势。结果表明：（1）上纲与第3~4节网身连接处深度差范围为-0.20~8.02 m,上纲与网囊口上部中点深度差范围为6.49~30.16 m;（2）曳纲长度、拖速、风速、150 m水层流速对磷虾拖网上纲深度影响显著（P< 0.05）;上纲深度与曳纲长度和150 m水层流速呈正相关关系,与拖速呈负相关关系,随风速增加,上纲深度先减小后增大;（3）拖速、200 m水层流速和浪高对上纲与第3~4节网身连接处深度差影响极显著（P< 0.05）;上纲与第3~4节网身连接处深度差具有随拖速和200 m水层流速的增加,先增大后减小的趋势;其中拖速2.6 kn和200 m水层流速0.3 kn时,上纲与网囊口上部中点深度差最大,2 m浪高时,深度差最小;（4）渔获量与上纲和网囊口上部中点深度差呈正相关关系;（5）曳纲长度是影响拖网作业状态的最重要因素,其次是拖网速度、风速、浪高和水流速度。     

尼龙有结节菱形网片的水动力系数

为了提高网片水动力系数的计算精度,本文通过动水槽实验对5种网片的水动力学性能进行测试。测试的参数包括水流对网片的冲角、流速、网片的水平缩结系数ET等,网片的水动力学升力系数CL、阻力系数Cd、升阻系数比K等。结果表明:(1)当雷诺数Re小于1 500,冲角小于45°时,阻力系数呈现先增后减的趋势;而冲角大于45°时,阻力系数呈减小的趋势。雷诺数Re大于2 800时,阻力系数基本趋于稳定。(2)升阻系数比K最大值出现在20°附近;在30°~90°之间,K值呈减小趋势;(3)升阻力系数随d/a的增大先增大后减小;(4)升阻力系数随线面积系数的增大而减小;(5)通过多元非线性拟合得出升阻力系数的经验公式,拟合度较好。本实验经验公式为拖网阻力的计算提供了依据。     

网线直径和模拟渔获物对拖网网囊水阻力及形态影响

为探究网线直径和渔获物对拖网网囊水阻力及形态的影响,本研究利用上海海洋大学循环动水槽对3顶不同网线直径（1.11 mm、0.96 mm、0.54 mm）的网囊结构在5种流速（0.5 m/s、0.6 m/s、0.7 m/s、0.8 m/s、0.9 m/s）和2种渔获状态（空网、存在渔获物）下进行试验,比较分析各条件下网囊形态、水阻力和横向缩结系数的变化。结果表明：1）空网条件下,网囊阻力系数随网线直径的增大而增大;随雷诺数的增加,阻力系数呈减小的趋势。2）网囊水阻力与流速、网线直径和渔获量呈正相关关系。3）存在模拟渔获物网囊随着网线直径的增大,中部宽度增大;随着流速的增加,网囊长度的增加较空网网囊更为明显;空网网囊整体形态较饱满。4）空网网囊横向缩结系数先减小后趋于平缓,而存在模拟渔获物网囊横向缩结系数先减小后增至最大。本研究结果可为改善拖网网囊水动力性能,提高渔具的作业特性及选择性提供科学基础依据。     

光诱鱿鱼浮拖网渔具渔法试验

首先对诱鱼光场进行计算，并分析其对光诱鱿鱼浮拖网作业的影响，据此合理配置了灯光强度及其布局，探讨了一套较有效的诱导渔方法。根据鱿鱼的趋光习性及浮拖网的特点，设计了适应在较深渔场作业的光诱浮拖网渔具，并成功地试验了光诱鱿鱼浮拖网柔性网板；取得了良好的社会生态效益和经济效益。     

光诱鱿鱼浮拖网渔具渔法试验

首先对诱鱼光场进行计算，并分析其对光诱鱿鱼浮拖网作业的影响，据此合理配置了灯光强度及其布局，探讨了一套较有效的诱导渔方法。根据鱿鱼的趋光习性及浮拖网的特点，设计了适应在较深渔场作业的光诱浮拖网渔具，并成功地试验了光诱鱿鱼浮拖网柔性网板；取得了良好的社会生态效益和经济效益。     

城市堤防漫决模拟——以哈尔滨市松北区为例

洪水灾害是我国城市中发生较为频繁且破坏性较大的自然灾害之一,阻碍城市可持续发展。针对已有研究中设定堤防一点漫决堤情景模拟方法较为单一的缺点,提出多点堤防漫决堤洪水演进方法。以哈尔滨市松北区为实证研究区,以水动力学方法为基础,以不规则网格为洪水灾害数值模型骨架,以一、二维非恒定流为洪水灾害数值模型控制方程,综合构建堤防多点同时漫决堤情景下洪水演进模型,并对研究区不同洪水频率情景进行模拟。研究结果表明,该方法可以较好地模拟多点破堤情景下,即0.5%频率、1%频率、2%频率的洪水演进及叠加效果,其中当破堤1 h后研究区最大淹没水深可达3 m以上,同时利用GIS空间可视化技术对研究结果进行可视化表达,为防洪规划设计提供决策依据。     

热带海域选择性虾拖网渔具的研究进展

捕虾拖网,特别是热带海域捕虾拖网渔业的兼捕和抛弃是全球最为突出的渔业问题,而选择性渔具的开发是解决这一问题的主要技术手段。美国东南沿海和澳大利亚沿海对虾拖网渔业是典型的热带海域捕虾拖网渔业,在这些海域的捕虾拖网渔业中,大型海洋生物（海龟）和鱼类兼捕共存的特点使得选择性研究主要是以种类选择性为主,选择性装置研究也主要集中在海龟释放装置（TED）和鱼类兼捕减少装置（BRD）上。通过归纳和对比这两种渔业中所开展的选择性研究,找出选择性虾拖网研究的共性和个性,结合不同渔业中有关兼捕减少的法律法规,为中国今后开展虾拖网渔业选择性研究以及虾拖网渔业相关技术措施和法规的制定提供参考依据。