基于B样条的水泵效率特性曲线拟合方法

探索了基于三次均匀B样条的水泵效率特性曲线的拟合方法，以解决用一般的水泵效率特性曲线拟合方法存在的拟合精度不高或曲线形状畸变的问题．在给定分段节点横坐标的条件下．通过确定系数矩阵和反求曲线顶点，基于最小二乘法推导出最优节点的纵坐标公式．实例计算表明，采用该方法可以较好地拟合水泵效率特性曲线．     

畦田灌溉模拟中田面微地形空间分布插值方法改进

田面微地形是影响灌溉过程及灌溉性能的重要因素之一。针对灌溉模型中田面微地形的插值问题,该文在比较Kriging插值、三次样条插值和反距离加权插值的插值精度和程序运行时间的基础上,进一步分析了不同规格畦田下Kriging插值程序运行时间随插值网格数的变化趋势,提出了利用Kriging插值和三次样条插值及反距离加权插值进行组合插值的方法,并将不同中间插值网格数经组合插值所得田面高程数据用于灌溉模拟。结果表明,Kriging插值所得田面高程的精度最高,程序所需运行时间最长;而三次样条插值和反距离加权插值所需运行时间非常短,但精度较低。为了同时满足田面高程的插值精度和模型计算效率的要求,选用Kriging插值和三次样条插值组合的方式进行灌溉模型中田面高程的插值计算最为适宜。中间插值网格数为1/4及1/8灌溉模型剖分网格数经组合插值的田面高程及Kriging插值数据用于灌溉模型所得水流推进过程与实测水流推进过程基本一致。因此,在实际应用中,中间插值网格数的确定,可根据对插值精度和运行时间的不同要求在灌溉模型剖分网格数的1/4或1/8之间选取。该研究可为灌溉模型的应用提供依据。     

油菜花序三维形态结构数字化设计技术研究

为了实现油菜花序三维形态结构的交互设计、几何建模和真实感显示,提出了基于形态特征参数的油菜花序三维形态数学模型以及交互式设计方法.油菜花序模型的建立过程包括单花三维重构、花序三维重构和花序动态生长模拟3个阶段.通过对油菜花序形态结构的观测分析,分别创建了花瓣、花萼、花序轴、花轴、雄蕊和雌蕊等器官的几何模型,并提取具有明确农学意义的几何模型参数.实验结果表明,该方法可控性强,易于操作,可以精确地重构出油菜花序的三维形态,并且可以根据油菜花序结构的发展规律,实现油菜花序生长的可视化模拟.     

基于球B样条函数的烟草叶片虚拟实现

植物三维形态的可视化模拟是数字植物研究的基础。该文综合应用球B样条曲线和插值B样条曲面实现了以脉序作为结构骨架的烟草叶片几何建模。首先利用三维数字化仪等数据获取装置获取烟草叶片脉序主要形态特征点的三维坐标和厚度,然后利用球B样条曲线对脉序进行三维建模,生成叶片的形态骨架,与由插值样条生成的叶片曲面合成,实现了烟草叶片的三维重建和真实感显示。结果表明,该方法得到的烟草叶片几何模型与传统方法相比具有较高的真实感,为植物叶片叶脉尺度的高真实感几何建模提供了新的手段。     

用样条康托洛维奇方法分析任意四边形板的自由振动

本文从变分原理和双线性坐标变换出发,采用基于三次B样条的康托洛维奇法得到了带有各种边界条件任意四边形板自由振动的近似解答.样条康托洛维奇法是一种数值型的康托洛维奇法,它不仅能将二维问题化为一维问题,而且具有样条函数法精度高、收敛快等优点,推导出的计算格式适用于各类边界条件,使梯形、平行四边形和矩形板的自由振动问题成为本文的特例.     

电极挤压机型咀曲线的研究和设计

本文通过用折线法和圆弧法与三次样条函数法对瑞士φ500型咀曲线进行拟合分析对比,认为采用三次样条函数设计的曲线具有光滑度高,力学性质良好,所需挤压力最小,同时设计计算简便及便于采用计算机计算等优点,故提出用三次样条函数来设计电极挤压机型咀曲线的设计方法.     

一般曲线轮廓的双圆弧逼近及数控加工的刀具半径补偿

对于具有一般曲线形状的平面零件的加工，可测量其有限个离散节点的坐标值，用三次样条拟合后再变换成数控机床可接收的加工格式。作者提出了适合于进行刀具半径补偿的三次样条的加工方法和对应算法。     

培养条件对紫球藻B-藻红蛋白含量的影响

    为考察环境条件对紫球藻B-藻红蛋白(B-PE)合成的影响,分别在不同的光质、光强和无机氮盐条件下培养紫球藻,并利用硫酸铵沉淀法和羟基磷灰石(HA)柱层析等方法对B-PE进行了分离提取.结果表明,HA柱层析法能够有效地从紫球藻细胞水溶性色素粗提物中分离得到高纯度的B-PE,经检测其纯度(OD545/OD280)达到了4.32.培养条件对B-PE在细胞内的积累有一定的影响,绿光能显著提高紫球藻粗蛋白及B-PE含量,两者分别占细胞干重的24.56%和9.14%,高于自然光下的17.78%和5.3%;高光照有利于B-PE的积累,并且随着光照强度的增加,藻体细胞干重、粗蛋白及B-PE的含量均随之增加.同等光照强度下,氮盐含量对B-藻红蛋白的积累有较显著的影响,当氮盐浓度为3.2 g·L-1时,紫球藻细胞的生长速度较快,B-PE的含量也较高,占粗蛋白总量的88.43%.     

基于5变量局部薄盘光滑样条函数的蒸发空间插值

 高分辨率、栅格化的气候数据作为环境因子是地学模型和气候模型等相关研究的重要参数,国内外的研究多集中于温度、降水等气象要素,对陆面蒸发空间化研究较少。对黄土高原多沙粗沙区及周围共计53个气象站点(多沙粗沙区30个)蒸发皿测量值EE进行空间插值,以5变量局部薄盘样条函数(经纬度为自变量,净辐射、水气压差和风速为协变量),建立具有多元线性子模型的蒸发插值模型,以ANUSPLIN为实现软件,生成连续21年共252个蒸发表面。交叉验证表明:引入蒸发影响因子作为协变量线性子模型进行表面插值能显著提高插值精度,夏季提高幅度更大,拟合表面具有较高的精确度与平滑度。蒸发随协变量的变率显示,在多沙粗沙区,水气压差是夏季蒸发的主要控制因素,风速对蒸发的影响冬季稍强一些,净辐射的影响没有明显的季节性,只在春分和秋分时节有微小提高。     

基于3D TPS空间插值的中国降水量空间分布

常用的空间插值模型通常仅考虑地理位置坐标而忽略高程值,针对这一不足,本研究以中国年均降水量空间分布为例,将高程值作为重要的自变量因子用于三维薄板样条(3D TPS)模型的空间插值,旨在减少因高程值变化较大造成的影响,提高空间数据插值精度。基于Visual Basic.Net和ArcGIS Engine二次开发工具,通过提取中国数字高程模型(DEM)图中的高程值以及中国气象站分布图中气象站的地理坐标和年均降水量,再以DEM图中的格网为模板,用3D TPS模型进行空间插值,得到中国年均降水量空间分布图。最后,与其他不同模型进行对比分析,证明3D TPS的插值精度最高,标准误差为113.95,尤其在高程值变化较大的区域优势明显。