空间模拟

摘要： 为获取山区准确的高精度空间积温数据,采用高精度的气象插值软件Anusplin和多元线性回归模型两种方法,模拟山区≥10°C积温的空间分布,为山区积温空间模拟提供解决方法。以地形起伏较大的秦巴山区作为研究区,选用研究区内69个气象站点及其周边22个气象站点1960—2019年的逐日平均气温实测数据,采用Anusplin和多元线性回归模型两种方法,模拟了秦巴山区30 m分辨率≥10°C积温的空间分布。通过对预留气象站点实测数据进行验证,评价了两种方法在山区积温空间分布模拟复杂性问题中的适用性。结果表明:基于Anusplin的≥10°C积温的空间模拟方法较多元线性回归模型插值精度略高。即基于Anusplin的空间模拟方法能更真实地反映山区积温的空间分布情况,体现了海拔、经纬度对积温的影响,能更好地模拟复杂山区高精度的积温数据,为山区积温空间模拟提供了新的选择方法。

摘要： 曹小曙,男,博士,博士生导师,教授,国家百千万人才,有突出贡献中青年专家(2019年),曾任职于中山大学(2001—2019年);研究方向为地理科学与空间治理,主要从事人地系统、区域发展与城乡规划、交通运输空间布局、土地利用与规划、历史地理等研究。曹小曙教授现任陕西省人文社会科学重点研究基地西北国土资源研究中心主任,陕西师范大学全球区域与城市研究院、自然资源与国土空间研究院执行院长,交通地理与空间规划研究所所长,西北城镇化与国土环境空间模拟重点实验室主任;兼任中国自然资源学会国土空间规划研究专业委员会副主任,中国城市规划学会详细规划学术委员会副秘书长,中国土地学会学术工作委员会委员;担任《土地经济》《地理科学》《经济地理》《人文地理》《热带地理》《地域研究与开发》等学术期刊编委。

摘要： 针对以盐渍化影响和风沙活动为特征的北方农牧交错带,研究其生态系统服务功能空间差异及其流变机制,有助于明确服务提供区(SPA)与服务受益区(SBA)之间的空间关系,制定跨区生态补偿方案.采用混合单粒子拉格朗日积分轨道(HYSPLIT)模型和源贡献潜势(PSCF)模型,模拟了大型盐碱沙尘源地(安固里淖干涸盐碱湖)防风固沙生态系统服务(SSS)对风蚀的影响,确定了在土地覆盖、人口和国内生产总值(GDP)方面的辐射效益,并以辐射效益结果为依据提出跨地区的横向生态补偿方案.结果 表明:在2015年,安固里淖干涸盐碱湖生态系统SSS效益显著,固沙量达到367.93万t;研究区SSS传输路径向东部延伸,主要影响我国华北和东北地区,SBA土地面积为189.37万km2,占全国总面积的19.66％,受益范围包括北京市等15个省(市、区),是研究区面积的41 167倍;受益人口达5.27亿人,受益GDP总量为28.37万亿元;研究区生态系统提供的SSS使得SBA降尘量减少147.17万t,直接经济效益达44.26亿元;研究区投入生态建设的资金应由北京市等15个受益省(市)共同承担,黑龙江省和内蒙古自治区补偿金额最大,其次为河北省、吉林省和辽宁省等,浙江省需支付的生态补偿金额最少.本研究通过横向生态补偿促进生态建设,以减轻由土壤风蚀造成的损害,可为有关部门的政策决策者提供参考.

摘要： 地理信息系统(GIS)即地学信息系统,是现代应用于地质勘查找矿工作的空间信息系统,用来处理地质实际空间与模拟空间的关系.随着信息化时代的不断发展,地理信息系统也在不断完善,在地质勘查的应用中也备受重视.本文将针对GIS的性能以及地质勘查找矿的优越性进行分析,对找矿成矿预测过程中GIS技术展开讨论研究.

摘要： 为优化城镇空间格局以避免粗放发展,探寻"底线约束+空间扩展"的智能化中小城市开发边界划定方法.以福建平省和县为例,首先根据资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价的"双评价"方法划定廓清城镇建设空间扩展的底限和规模边界,随后基于FLUS模型模拟城市空间拓展形态边界,最终结合城乡总规用地布局予以协同修正.结果表明,中心城区可承载的人口规模约在25～40万人,琅琊山、紫云岩、花山溪等城乡山水格局底线要素应严格控制开发建设行为,保护生态安全底线不遭到破坏;FLUS模型模拟结果与城乡总规用地的一致程度达到72.82％,处于高度一致性(60％～80％)区间.后续可进一步加强规划政策驱动因子的权重配置,以提高模型应用于中小尺度区域时形态边界拟合的准确性.

摘要： 为了解我国毒杂草入侵可食牧草的机理,保护农业和畜牧业的持续发展,建立二维生灭过程毒杂草入侵模型.以当地可食牧草系统受到外来毒杂草入侵为背景,建模计算生态系统中的平均生物量和平均续存时间,并通过计算机模拟方法截取时间截面得到当地可食牧草和入侵毒杂草的空间分布数据,再进行空间分布类型的假设检验.结果 表明,阻滞作用会限制可食牧草生物量的增长,使其在达到环境容纳量时不再增长.在对可食牧草加入阻滞项后,可食牧草由之前的第8个时间点推后到第12个时间点变为聚集分布,而此时毒杂草从第8个时间点提前到第6个时间点变为聚集分布.在对毒杂草加入入侵项后,可食牧草变为聚集分布的时间由第8个时间点变为第9个时间点,而毒杂草变为聚集分布的时间提前了1个时间点,由第7个时间点变为聚集分布.因此,可食牧草的阻滞增长和毒杂草的入侵作用均会对种群的空间分布产生影响,二者均推迟了可食牧草聚集的时间,同时使得毒杂草变为聚集分布的时间提前.

摘要： 我国空间环境模拟试验中,多采用表面温度低于-173°C的热沉在地面模拟空间冷黑环境,与太空-270°C真实冷黑环境相比,模拟误差可控制在1％左右.随着我国深空探测的发展,特别是火星探测任务的提出,使用传统的液氮单相密闭循环制冷热沉达不到火星地表温度-123～27°C,无法满足火星探测模拟试验需求,采用调温热沉技术可解决此问题.介绍了气氮调节热沉温度的工作原理与系统主要组成部件的结构型式,对系统关键参数进行了分析计算,并完成了试验验证.

摘要： 为了探寻传统村落空间设计的科学化方法,引入地理设计方法论,建构了传统村落空间地理设计模型,形成了由空间增长模拟模型(ANN-MCR)与即时评估模型构成的"循环设计"体系.以邵武市和平村为例,探讨了传统村落空间的地理设计过程.首先,从地形地貌、距离、管理制度等方面,建立空间指标体系,模拟阻力面的分布,确定村落空间增长的方案.然后,从规划师、管理者、村民关注的利益出发,建立方案评估指标体系,通过对情景方案的即时评估,先后提出了外围分散扩展模式、紧凑扩展模式、旧村与新区协同扩展模式,逐步获取了满意度最高的方案.地理设计推动了传统村落空间设计向科学化转型.

摘要： 为探明典型喀斯特流域土地利用时空变化过程,揭示流域土地利用变化主控因素,以桐梓河流域1980、1990、2000、2010、2015年五期的遥感影像解译数据以及研究区的自然社会经济等数据为基础,综合运用土地利用转移概率矩阵以及二元逻辑斯蒂回归模型对流域的土地利用格局进行了最佳模拟尺度选择,在此基础上构建了流域不同土地利用类型空间分布概率图.研究结果表明:桐梓河流域的景观类型异质性较强,土地利用类型在研究期间内转移过程比较复杂,各种土地类型流转中“转出与转入”现象普遍存在;桐梓河流域土地利用分析及其模拟的最佳空间模拟尺度为120m× 120m;喀斯特流域林地与灌木林地的发生概率与降水量的大小并没有直接关系,降水量越大的地方流域林地分布概率不一定越高,其发生概率一般与气温正相关,温度越高,林地和灌木林地的出现概率越大;喀斯特流域草地的分布与岩性有极大的关系,草地发生概率一般出现在喀斯特地区以及降水量高的地区,而气温越高的地区草地出现的概率越低;从逐点对比的精度来看,建设用地的模拟准确率最高(89.62％),水体次之(86.15％),而草地的模拟准确率最低,仅为62.68％.由此可见在对喀斯特流域土地利用时空数据变化及其驱动力识别时,二元逻辑斯蒂回归模型具有很好的模拟能力.

摘要： 不同于中国绝大多数城市自上而下的形态演进,传统村镇聚落形态主要表现为自下而上的形态演变过程,充分反映社会空间结构中的自组织特征.西方发达国家对城市空间发展的自组织研究是从城市角度着手,但在中国,传统村镇聚落形态及其生长是自组织空间发展研究最合适的课题.本项目课题以安徽西递古村落作为实证研究案例,以宅基地地块作为多智能体单元,运用多准则判断方法,对西递村落的空间演进过程进行了计算和模拟.研究目标是寻找村落空间发展的自组织社会驱动力和发展规律,在虚拟环境中探讨聚落空间发展的自组织特征以及未来的聚落形态,并进而对城市形态的演进提供研究依据.

摘要： 林火蔓延模型作为重要的森林火灾火险预报和扑救决策的技术工具,现已发展到空间模拟阶段.按照技术分类对林火行为蔓延模型从传统的一维模型到目前主流的二维空间模拟模型的发展按照进行了总结,对空间模拟模型的关键技术点和经典模型进行了归纳,并为我国发展空间模拟模型提出了思路.

摘要： 南果梨是鞍山地区的特色产业,2005年2月17日国家质量监督检验检疫总局发布公告(2005年第19号),宣布即日起对鞍山南果梨实施地理标志产品保护.南果梨的特性与鞍山地区独特的地理位置、土壤特性、气候条件等立地条件密不可分.为了做好鞍山地区的南果梨气象条件分析和农业气候区划,利用GIS技术和数理统计方法,对鞍山市的主要农业气候资源进行精细化模拟,空间模拟精度达到100米.

摘要： 本文通过计算太阳对地运行轨迹及辐射总量,运用ARCGIS构建了研究区内的太阳辐射地面分布模型,通过进一步研究太阳辐射与其他气候要素的关系,进行多层复合分析进而构建日照时数、气温等气候因子模型.该应用可为地形复杂地区进行气候资源调查、精细农业、农业区划以及生态环境建设等方面提供重要的参考.

摘要： 综合运用数理统计方法和GIS技术，研究区域城市化水平空间趋势模拟。首先，以县域行政区域为评价单元，运用AHP-信息熵-模糊综合评价模型评价辽宁中部区域城市化水平；进而，根据“尺度下推”理论对县域单元的区域城市化水平空间尺度转换，实现区域城市化水平的空间趋势模拟，并分析了区域城市化水平模拟结果空间表征。研究结果表明。对县域单元的区域城市化水平空间趋势模拟达到了较好的效果，可以揭示县域单元内部区域城市化水平空间差异；区域城市化水平是以一定空间结构形式存在，或以一定外在表征间接呈现，并可以利用各种空间指标表达。

摘要： 本文在火星空间模拟的单流体MHD模型的基础上,研究了火星空间磁场结构,并模拟火星探测器在轨运行一周的磁场探测结果.探测器大部分时间运行在无扰太阳风的区域,在向阳面快速穿过弓激波穿过磁鞘区达到磁堆积区到达近火点。磁场在此过程中迅速增强.可以准确定位弓激波,但磁堆积区边界并不十分明显.在探测器离开近火点之后,磁场逐渐减弱,在到达背阳面时磁场强度大约为10nT.探测器在穿越磁尾等离子体片时,Bx分量和强度B均有明显特征,在从另一侧的磁堆积区离开,最终穿越弓激波离开火星区域.

摘要： 本文以南岸区为例,根据人口预测模型和人均建设用地指标预测城镇建设用地需求规模;通过指标因子网格(Grid)空间模拟,采用综合指数法求取网格综合城镇建设用地适宜性指数;以地理事物相近相似原理,以城镇建设用地需求规模为控制,以地理信息系统为支持,通过网格合并预测城镇建设用地规模范围.研究表明,采用基于综合城镇建设用地适宜性指数计算机自动获取建设用地范围边界具有较高的科学性和实用性,可为土地主管部门和土地利用总体规划建设用地布局提供决策支持.

摘要： 以辐射带为代表的空间极端等离子体环境对航天器影响严重同时，人类对高能粒子的分布、加速及输运机制的认识不足，地面实验是研究空间等离子体问题是一种有效手段，在本装置中，通过地面实验研究空间极端等离子体环境(辐射带)中的基本物理问题。

摘要： 以辐射带为代表的空间极端等离子体环境对航天器影响严重同时，人类对高能粒子的分布、加速及输运机制的认识不足，地面实验是研究空间等离子体问题是一种有效手段，在本装置中，通过地面实验研究空间极端等离子体环境(辐射带)中的基本物理问题。

摘要： 以辐射带为代表的空间极端等离子体环境对航天器影响严重同时，人类对高能粒子的分布、加速及输运机制的认识不足，地面实验是研究空间等离子体问题是一种有效手段，在本装置中，通过地面实验研究空间极端等离子体环境(辐射带)中的基本物理问题。

摘要： 本发明涉及一种用于模拟空间导电滑环的模拟器，包括：模数转换器，其被配置为从空间导电滑环采集模拟电压信号并将其转换为数字电压信号；存储器，其被配置为存储所述数字电压信号；以及数模转换器，其被配置为读取所存储的数字电压信号并将其转换成模拟电压信号。本发明还涉及一种用于模拟空间导电滑环的方法。通过该模拟器和/或该方法，可以避免卫星模拟测试中保持空间导电滑环一直旋转，从而增加空间导电滑环的剩余圈数，增加其寿命，此外还可以在空间导电滑环测试中减小、甚至避免真实空间导电滑环的使用，从而降低试验成本。

摘要： 一种基于空间光调制器像差可调的模拟眼的实时动态模拟装置及其实时动态模拟方法，所述的实时动态模拟装置包括波前探测器、模拟眼、光源、头托及人眼、移动载物台及物体、带通滤光片、分束片和准直透镜，能模拟各种情况下的人眼实时动态变化情况，通过图像能直观的呈现出眼睛调节过程，方便眼科教学，能实时观察到眼睛所成像的实时图像，同时该装置能实现实时动态观察人眼像差变化引起的眼底所成图像变换情况，为科研工作者提供人眼像差调节方式研究的依据，并具有操作方便、效率高、精确高、真实性好、调节范围广、能实时观察眼底所成像等特点，适于大规模推广应用。

摘要： 一种模拟空间机械臂捕获目标卫星的地面三维空间微重力的装置与方法，本发明涉及地面三维空间微重力的装置与方法。本发明解决没有考虑空间机械臂在三维空间运动和操作过程中漂浮卫星基座的运动的问题。该装置包括两个工业机械臂；空间机械臂，手眼相机，捕获手爪和接口，服务和目标卫星本体模拟器以及六维力/力矩传感器组成；该方法是通过模拟目标卫星运动；确定目标卫星位置与姿态和空间机械臂各关节运动信息；计算服务卫星本体模拟器基座和工业机械臂运动信息；捕获接口在捕获手爪区域内捕获目标卫星本体模拟器；模拟实际目标卫星运动状态实现服务卫星本体模拟器的运动状态等步骤实现的。本发明应用于空间机械臂地面三维空间微重力模拟领域。

摘要： 本发明涉及一种基于最小空间结构单元的林分空间结构自相似可视化模拟方法，所述步骤如下步骤一根据林分整体信息计算林分样地边界坐标、林木株数并根据林木株数确定林木最小结构单元个数及其分布规则；步骤二根据角尺度规则，对最小空间结构单元进行旋转变形等，最后复制、平移到林分范围内；步骤三相交树的处理，即小于最小距离。

摘要： 本发明涉及一种用于模拟空间导电滑环的模拟器，包括：模数转换器，其被配置为从空间导电滑环采集模拟电压信号并将其转换为数字电压信号；存储器，其被配置为存储所述数字电压信号；以及数模转换器，其被配置为读取所存储的数字电压信号并将其转换成模拟电压信号。本发明还涉及一种用于模拟空间导电滑环的方法。通过该模拟器和/或该方法，可以避免卫星模拟测试中保持空间导电滑环一直旋转，从而增加空间导电滑环的剩余圈数，增加其寿命，此外还可以在空间导电滑环测试中减小、甚至避免真实空间导电滑环的使用，从而降低试验成本。

摘要： 一种基于空间光调制器像差可调的模拟眼的实时动态模拟装置及其实时动态模拟方法，所述的实时动态模拟装置包括波前探测器、模拟眼、光源、头托及人眼、移动载物台及物体、带通滤光片、分束片和准直透镜，能模拟各种情况下的人眼实时动态变化情况，通过图像能直观的呈现出眼睛调节过程，方便眼科教学，能实时观察到眼睛所成像的实时图像，同时该装置能实现实时动态观察人眼像差变化引起的眼底所成图像变换情况，为科研工作者提供人眼像差调节方式研究的依据，并具有操作方便、效率高、精确高、真实性好、调节范围广、能实时观察眼底所成像等特点，适于大规模推广应用。

摘要： 本发明公开了一种在现实空间中模拟虚拟现实世界立体空间移动定位的方法，包括模拟方法，所述模拟方法由配置物理空间、采集虚拟空间数据、标记空间转换节点、同步空间映射坐标、检测处理体验者位置信息和实现同步空间转换，本发明一种在现实空间中模拟虚拟现实世界立体空间移动定位的方法，本发明通过体验者在穿戴虚拟现实设备，进入虚拟现实应用场景之后，可以在物理平面空间上获得在虚拟立体空间中跨越不同平面的自由移动方式，可以让虚拟现实应用突破现实空间移动的局限性，让虚拟现实应用实现立体空间大空间的真实自由行走移动的目的。

摘要： 配置空间机械臂的空间飞行器的地面模拟系统，包括：直线运动基座、卫星本体运动模拟器、电缆随动系统、卫星相对测量系统、空间机械臂系统和控制器；直线运动基座用于模拟空间飞行器的运动轨道；卫星本体运动模拟器用于模拟卫星空间六自由度运动；卫星相对测量系统用于模拟测量空间飞行器对目标卫星的相对测量；空间机械臂系统用于模拟运动目标的动态跟踪、抓捕；控制器用于对卫星本体运动模拟器、卫星相对测量系统和空间机械臂系统进行状态管理、数据采集、处理及不同控制模型的建立和下载。通过实体模拟空间飞行器识别能力、抓捕能力，能有效反映空间飞行器的测量误差、控制误差和执行误差，能对空间飞行器进行有效的全过程测试和性能评估。

摘要： 一种空间模拟程序，通过计算在多个计算格子中的变量的时间变化，而在计算机上再现用上述变量表现的现象的时间变化，上述变量是由上述计算格子表现的空间中的变量，空间模拟程序使计算机发挥以下功能：定义由上述多个计算格子构成的部分区域的步骤(201)；对部分区域设定外力条件的步骤(204)；检测出包含上述变量随时间变化的变量所在的计算格子的部分区域，以及包含为了计算时间变化而参照上述时间变化的变量的变量所在的计算格子的部分区域的步骤(205)；更新构成上述检测出的部分区域的计算格子中的变量的步骤(208)。能简单进行把宽广区域作为对象的空间模拟。

摘要： 本发明的三维虚拟空间模拟由分身动作指示部、其根据用户的输入决定分身的动作，生成表示其内容的动作指示数据；代理人动作指示部、其以自律方式决定代理人 的动作，生成表示其内容的动作指示数据；根据从以上接收的动作指示数据将上述各角色表示于虚拟空间的处理控制部、图像处理部以及图像显示部。其处理控制部、图像处理部以及图像显示部从分身动作指示部接收动作指示数据的接口和从代理人动作指示部接收代理人动作指示数据的接口是共用(共通)的。由此，可实现用户的灵活参加形态和高可靠性的模拟。