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在复杂性科学研究的启示下,将用于复杂地理空间系统建模与仿真的地理模拟系统(GSS)理论引入城市公共安全应急领域,研究了大范围城市公共安全应急响应模拟的技术方法,提出了基于第二代地理模拟系统—多智能体系统(MAS)和地理信息系统(GIS)的城市公共安全应急响应模型框架,完成应急响应多智能模型体系架构、应急智能体个体结构、应急环境描述方法、多智能体模拟环境工作原理和多智能体模型在计算机上实现的关键技术研究,构建了模拟系统平台原型.采集北京市原城八区基础地理数据为实验数据,以假想的突发事件为背景进行了城市公共安全应急响应的复杂过程模拟实验,验证了运用地理模拟系统的空间动态建模方法构建城市公共安全应急响应系统的可操作性和技术体系的可行性.文章认为:复杂系统理论和复杂适应性系统理论可以为城市公共安全应急响应的复杂动态过程研究提供理论框架,复杂系统动态仿真方法和现代空间信息技术可以成为城市公共安全应急响应系统构建的方法论和技术支持,基于多智能体和GIS的应急响应模型是城市公共安全应急响应研究的关键技术,在实际的城市公共安全应急响应模拟时,基于Repast和Geotools实现多智能体系统与GIS系统的紧密集成,基于JTS实现空间数据分析,以及基于Terracotta集群技术解决大运算量数据处理至关重要. 相似文献
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闾国年 《中国科学:地球科学》2011,(4):549-561
针对目前虚拟地理环境侧重表达、忽略地理分析的现状,从现代地理学研究与发展前沿需求出发,探讨了可支撑地理分析与模拟的虚拟地理环境的框架、结构与功能.围绕虚拟地理环境的构建理论和实现技术,分析了面向地理分析的虚拟地理环境的建设目标,构建了虚拟地理环境整体框架;将虚拟地理环境分为数据环境、建模环境、表达环境与协同环境四个子环境,深入解析了各子环境的功能、关键技术与研究思路,为虚拟地理环境进一步发展及虚拟地理环境平台研制与开发提供参考. 相似文献
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信息革命冲击了地理学的革新,但地理学大家庭中的环境遥感、地理信息科学与技术、地理计算等越来越与信息科学亲缘,而逐渐疏离了地理学.因此,极有必要重新审视地理学和信息科学的交叉地带,用新的概念来重构以信息为研究对象和手段的地理科学门类.本文提出用信息地理学来重构地理科学与信息科学的关系,认为信息地理学既是信息的地理学,也是... 相似文献
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从三元世界发展的未来趋势出发,提出在信息世界中构建信息空间,进行自然要素、人文要素的信息映射、传播与转换的应用需求.回顾了地理信息科学和人文地理学视角下信息地理学的相关研究,提出了三元世界视角的信息地理学概念解读.本文认为信息地理学是以地理七要素为基本表达框架,以社会七要素为基本聚合框架,通过对信息空间中各要素的时空分... 相似文献
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刘瑜 《中国科学:地球科学》2022,(2):377-380
地理信息科学作为具有外缘特征的交叉学科,传承了地理学的空间分析传统,并与信息地理学其他方向一起,将其他学科的技术方法(如大数据和人工智能)与地理空间特性相结合,探讨地理规律在普遍性和特殊性之间的平衡.同时,它处在地理学学科体系中的核心地位,从"夯实理论基础"以及"提升技术并推动应用"两方面使地理学更强大. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2019,(11)
中国人文地理学不同于国外人文地理学社会化、人文化的发展趋势,形成了中国的学术特色;强化了中国地理学的统一性综合性,在中国可持续发展与生态文明建设中发挥了独特作用.其自然科学与社会科学交叉研究、应用基础与服务决策相结合的学科特点与"Future Earth"倡导的基本理念相向而行,作出了一系列先导性探索.新中国成立前人文地理学全面起步、缓慢发展,形成了自然与社会科学交叉的综合性学科特征,以服务国土空间利用的学科发展应用导向,为新中国人文地理学的创新发展奠定了基础. 70年来中国人文地理学创新发展经历了3个阶段:(1)改革开放前的践行"苏联模式"、经济地理学一枝独秀的发展阶段——技术经济分析方法显著提升了学科的定量化水平;(2)改革开放以来的人文地理学全面复兴、快速壮大的发展阶段——人文地理学与经济地理学并重的学科格局基本成形,人地关系地域系统理论成为学科发展的理论基石;(3)进入21世纪以来人文与经济地理学逐渐形成具有全球影响的学术特色的发展阶段——研究地球人文圈层和自然圈层相互作用、解决不同空间尺度和不同领域的可持续过程与格局问题. 相似文献
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新疆地震应急指挥技术系统基础地理信息平台设计与实现 总被引：1，自引：0，他引：1
探讨了基于GIS的新疆地震应急指挥技术系统基础地理信息平台设计的目标、关键技术、架构和功能,研究了地震应急平台中基础数据库各类数据的结构及集成的技术设计及实现方法,分析了地震数据图形和属性之间的关系. 相似文献
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以采自山西晋祠泉的一株淡水红藻JC1712001为实验材料,对其进行分子系统发育分析和形态特征鉴定,同时利用分子数据对其进行生物地理学研究.结果显示,该株淡水红藻JC1712001与美国、西班牙地区报道的马赫拉熊野藻（Kumanoa mahlacensis Kumano）遗传距离最近,基于rbcL、COI和UPA序列的遗传距离均为0.基于3个序列,利用贝叶斯法、最大似然法和邻接法3种方法构建的系统发育树具有高度一致的系统发育关系,JC1712001均与西班牙及美国地区已报道的马赫拉熊野藻聚为一支,支持率都在97%以上,支持其为马赫拉熊野藻,同时也表明3个基因的高度保守性.形态特征的观察也支持这个结果.马赫拉熊野藻在欧洲、亚洲、北美洲均有分布,RASP软件构建的地理起源图谱显示,欧洲类群地理起源更为古老.马赫拉熊野藻为稀有种,本文的研究结果丰富了我国淡水红藻的分布,为其系统发育和地理起源研究提供了依据. 相似文献
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近70年来中国自然地理与生存环境基础研究的重要进展与展望 总被引：2，自引：0，他引：2
《中国科学:地球科学》2019,(11)
自然环境是人类赖以生存和发展的基础,探索自然环境及其各要素(如地貌、气候、水文、土壤等)的特征、演变过程、地域分异规律以及驱动机制是自然地理学的重点研究内容.中国自然地理要素类型丰富且区域差异较大,为开展自然地理研究提供了难得的机遇.文章主要围绕青藏高原隆升与亚洲内陆干旱化及河流发育、高原冰冻圈环境演化、全新世多时间尺度季风与西风气候变化、湖泊与湿地、流域模型与土壤侵蚀、过去人-地关系演化、生物地理及中国三维地带性规律等几个方面,梳理了近70年来中国自然地理与生存环境研究的重大理论进展与重要贡献.在简要交代国际前沿研究进展的基础上,回顾并梳理了中国自然地理学各分支领域的研究脉络,进一步聚焦重大研究成果或具有较大争议、重大影响的学术争鸣问题,归纳目前研究现状,并进行未来工作展望.最后提出在推进生态文明建设的国家需求下,应发挥中国自然地理研究的优势,厘清自然地理要素变化的过程、规律与机制,持续推进中国自然地理研究为国家战略服务,在全球视野下做出具有中国特色的自然地理学理论贡献. 相似文献
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虚拟川滇——基于千万网格并行有限元计算的区域强震演化过程数值模型设计和构建 总被引：1，自引：0，他引：1
利用合理的数值模型,对区域性的强震活动性分析,是近些年来地震学研究领域的一个热点问题.但无论从时间还是空间角度来讲,区域性强震演化的理论与数值模拟模型都是多尺度问题,对该问题的充分研究需要借助于大规模并行数值模拟技术.侧重于基于千万有限元网格技术,采用大规模并行有限元计算手段,对该问题的理论建模与并行数值算法实现,以及如何应用到对川滇地区区域强震演化过程的模拟进行了具体论述.本研究的关键目标是为中长期地震危险性估计提供一个大规模数值预报模拟平台系统. 相似文献
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结构受力计算机动态模拟方法研究 总被引：3，自引：0，他引：3
针对土木工程领域的特点，主要从科学计算可视化的角度，对结构受力的计算机动态模拟技术进行了研究，并提出了结构受力动态模拟系统的基本构架及结构动态分析可视化的通用方法。结合OpenGL技术、可扩展接口技术、4D模型技术及体可视化技术，在Windows操作系统下，以VisualC 6．0作为开发工具，利用OpenGL与建模工具的图形接口，采用面向结构实体的建模机制及面向对象的编程方法实现系统。 相似文献
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近年来,大数以其蕴含的丰富价值,得到了学术界和企业界的广泛关注.对大数据进行管理利用并构建大数据服务,是挖掘大数据价值的关键途径.本文从地震信息化工作即将进入大数据时代的角度出发,以大数据(Big Data)、物联网(Internet of Things)、云计算(Cloud Computing)等前沿技术在地震监测及预警领域信息化工作的应用作为研究对象,深入研究了各种技术对推动地震信息化产生的影响及应用方案,提出了包括地震物联网、地震云计算平台、一体化显示等内容,探讨了相关的技术路线、框架体系、应用模式等.针对当前地震数字化观测存在的监测数据传输和震后应急调度支撑不足的问题.研究将新型传感物联网技术应用在地震监测区域,结合云计算技术提高地震大数据的实时处理与应急调度能力,设计了一套基于物联网与云计算架构为核心的地震大数据应急调度平台的解决方案.详细介绍了平台的功能架构及技术实现.系统搭建于宁夏电子政务公共云平台上,该体系架构节约了传统海量大数据处理所需的昂贵基础设施投入和维护成本;另一方面,基于云计算的大数据存储、管理与分析等技术,为快速构建大数据服务提供了技术支撑.实验结果表明,平台在数据传输及应急调度方面效率很高,平台体系架构得到初步应用,以期为地震应急提供决策依据. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2010,(12)
利用共形几何代数(CGA)多维表达的统一性、几何意义的明确性及运算的坐标无关性等优势,构建了基于其上的GIS三维空间数据模型:通过建立不同维度地理对象与Clifford代数基本要素(Blades)的映射,实现代数空间中不同维度、不同类型地理对象统一表达与运算,并基于内积、外积实现了内蕴不同维度层次构建及度量关系的几何形体构建;构建了基于CGA的三维GIS空间数据模型整体架构、数据存储结构和编辑、更新机制,并基于CGA几何与拓扑运算基本算子,实现面向对象的三维GIS几何和拓扑分析功能;某小区三维数据的实例演示表明,基于CGA的三维GIS空间数据模型可有效表达不同维度的复杂几何形体,且几何和拓扑关系运算具有简明、高效等特点,具备支撑三维乃至时空GIS数据模型的潜力. 相似文献
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南北地震带区域形变异常特征与地震关系研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用南北地震带及附近地区20世纪70年代以来的区域水准网和90年代以来的GPS监测网资料, 结合地质构造和监测区发生的多次6级左右及以上震例, 分析了震前区域性形变场异常的基本特征。 进而根据资料支持程度, 分别以GPS、 区域水准观测位移为地表约束, 以“973”项目活动地块划分结果为地质依据, 进行非震负位错模型反演计算, 研究了数值模拟结果反映的活动块体和边界断裂构造变形状态与地震的关系。 在此基础上, 定性与定量相结合分析研究了强震前区域性水平、 垂直构造形变异常特征及可能的机理, 初步总结了基于区域水准、 GPS观测与数值模拟的强震前区域构造形变异常的一些判据。 相似文献
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复杂地表探区,尤其是盆山过渡区的油气勘探是我国也是世界上油气勘探的重点区域,但是此类区域油气地震勘探中满足精确地震成像的速度建模一直是个没有很好解决的问题.本文提出了一种综合性的数据域初至波走时与成像域反射波走时联合层析复杂地表浅中深层速度建模方法,并针对联合层析速度反演解的非唯一性问题,深入地分析了层析反演中正则化的本质意义,指出了建立构造特征正则化方法的具体技术路线,提出了联合层析的实现流程及策略.理论和实际数据试验表明,本文提出的数据域初至走时与成像域反射走时联合层析浅中深层速度建模技术避免了常规建模方法中浅层速度模型与中深层速度模型的融合问题,较好地解决了传统成像域反射层析对近地表模型的不可控更新问题,整体提升了深度域浅中深层速度模型的建模精度,进而提高了复杂地表、复杂构造区的地震成像质量. 相似文献
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孙柏涛 《地震工程与工程振动》2010,30(5)
本文以数字减灾、数字城市概念为背景,以地震辅助决策、虚拟应急救援演练、地震科普教育为目的,给出了城市震害三维模拟系统的总体思路和实施计划。主要利用现有的数字图像处理技术、遥感技术、三维建模技术、可视化技术、数据库技术和虚拟现实技术等技术,结合新的群体和单体震害预测方法及G IS技术提出了城市震害三维模拟的总体设想,分析了城市三维震害模拟系统所需要的关键技术手段,指明了城市三维震害模拟的技术思路,并且完成了在地震影响场作用下,通过城市建筑不同震害的颜色表示,在破坏纹理库和破坏构件模型库的支撑下,建立三维破坏建筑模型库,以相似准则为依据,进一步以单体为例调入三维建筑破坏模型,实现了城市建筑三维破坏状态展示,为数字三维城市破坏的模拟提供了一种较好的思路。 相似文献
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非均质气藏中,天然气一般呈"斑块状"分布于含水岩石内部,这种非均匀分布特征会导致地震波显著的频散与衰减现象.为发展适用于碳酸盐岩储层中流体检测的岩石物理模型,本文基于Biot-Rayleigh波动方程,实现了对非饱和岩石的多尺度理论建模,预测了不同尺度下波响应与岩性、流体间的定量联系.将此项建模技术应用于阿姆河右岸的灰岩气藏,给出了多尺度的岩石物理学图板.通过与实验数据、测井精细解释结果及地震数据的对比分析,本文论证了图板的正确性与可适用性.结合叠后波阻抗反演与叠前弹性参数反演,基于地震资料进行了储层含气饱和度与孔隙度的反演,反演结果与各井实际的产气情况吻合. 相似文献
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地震应急决策知识地理本体建模 总被引：1，自引：0，他引：1
如何增强地震应急预案与地震应急指挥系统的智能性和针对性是地震应急研究的关键问题之一,地震应急决策知识为此问题提供了解决思路,但需要实现地震应急决策知识的计算机建模。文中从地理空间知识角度研究了地震应急决策知识的建模方法。以地理本体为基础,论述了建模原语,包括:抽象地理建模原语,地理建模原语和地震应急领域原语。提出了地震应急决策知识的框架模型,根据不同的知识粒度,将应急知识分为基本地震应急决策知识层、规则地震应急决策知识层和过程地震应急决策知识层。分别论述了其中规则性和过程性地震应急决策知识的建模。开发了城市智能地震应急辅助决策系统,初步展示了地震应急决策知识模型的应用。 相似文献