基于Landsat ETM+遥感数据的组分温度反演方法研究

地表温度在干旱监测和模拟地表热通量中有重要作用。在干旱半干旱地区,双源能量平衡模型(TSEB)通常用于计算地表的热通量。以黑河中游典型灌区为研究区域,选取4个时相的Landsat-7 ETM+遥感影像,通过植被指数与TSEB模型结合的方法反演土壤表面温度和植被冠层温度,并重点讨论土壤表面温度和植被冠层温度的分解算法。结果表明:土壤表面温度和植被冠层温度具有较好的时空一致性;土壤表面温度与植被冠层温度的反演精度通过地表净辐射与地表热通量得到了间接验证。地表净辐射与地表热通量的计算值与观测值相关性好,相关系数大于0.92。地表净辐射与地表热通量的线性回归分析表明拟合精度高。通过地表温度分解的方法获得的土壤表面温度和植被冠层温度,对监测典型区域的干旱和模拟地表热通量是可行的。     

地表通量对模型参数的不确定性和敏感性分析

基于2007年12月22日~2009年12月31日黑河流域阿柔冻融观测站的气象驱动数据,利用通用陆面模型(Common Land Model,CoLM)模拟的地表通量结果,研究地表通量对模型参数(叶面积指数、地表反照率和植被覆盖度)的不确定性与敏感性。结果表明,叶面积指数、地表反照率和植被覆盖度对地表感热和潜热通量不同组分的影响存在较大的差异。其中,植被层的感热和潜热通量对叶面积指数的敏感性程度较高,敏感系数均达到0.7以上;与潜热通量相比,感热通量对反照率更加敏感,土壤感热、植被感热和总感热通量对反照率的敏感系数分别达到-0.96、-0.97和-0.66,而土壤潜热和总潜热通量对地表反照率的敏感系数仅为0.1左右;植被潜热通量对植被覆盖度的敏感性程度很高,敏感系数范围为0.92~0.96,而土壤感热通量对植被覆盖度最不敏感,敏感系数只有0.18左右。     

基于双角度AATSR遥感数据的组分温度反演

以甘肃省张掖绿洲为研究区域,基于双角度、多光谱AATSR数据,利用土壤-植被线性混合辐射传输模型反演了张掖绿洲整个生长季的植被和土壤组分温度,并对AATSR不同观测角度间配准前后反演的组分温度结果进行了比较。结果表明:在利用双角度数据进行组分温度反演时,不同观测角度间的配准对反演结果的影响不容忽视。 进一步利用机载WIDAS观测数据反演的盈科附近植被与土壤组分温度及盈科站实测的地表辐射温度对AATSR数据反演得到的组分温度进行了验证,结果表明基于AATSR双角度数据和土壤-植被线性混合模型的结合反演得到的组分温度具有合理的时间和空间变化趋势,也能够较好地反映张掖绿洲植被生长以及组分温度的变化趋势。     

山地新城市化进程的地表热通量时空演变——以悦来新城为例

山地城市通常因为地形复杂、气候多变使得局地的地表热通量分布规律与平原城市有较大区别。为探求山地新开发区城市化进程中的地表热通量时空演变规律,利用卫星遥感影像资料和LUMPS、SEBS模型,对代表重庆市未来发展窗口的悦来新城不同土地利用类型的热平衡过程和城市化前、中、后3期的各热通量过程时空演变规律进行了分析,并探讨了土地利用/植被覆盖对各地表热通量的影响,结果表明：（1）悦来新城各土地利用类型的净辐射通量及差值在7月份最大,1月份最小,植被覆盖度是不同土地利用类型显热通量存在差异的因素之一,潜热通量依次为：林地>农田>未利用土地>居民用地,土壤热通量依次为：未利用土地>居民用地>林地>农田;（2）城市化进程使得悦来新城的净辐射低值区域增多,显热通量呈增加趋势且在能量输出中占比最多,潜热通量的低值区有向南北逐渐扩张的趋势,在潜热通量较低的地区土壤热通量和显热通量较高;土壤热通量与显热的分布规律基本一致,均呈增大趋势;（3）土壤热通量与土地利用面积的相关关系是各能量输出因子中最好的;植被覆盖度对各热通量的影响远大于土地利用面积,居民组合用地与植被覆盖度关...     

利用Landsat遥感影像进行福州市地表热通量估算的研究试验

利用福州市1989年和2001年Landsat TM/ETM+遥感影像数据估算地表温度、地表反照率和植被覆盖度等地表参数,再结合气象站观测资料,估算与城市热岛密切相关的气候因子即显热通量和潜热通量.然后根据植被覆盖度对由人工建筑物和水泥道路等构成的不透水面覆盖区的潜热通量进行修正,改进了不透水面潜热通量的计算,并且探讨了地表热通量随土地覆盖变化的时空分布特征.最后对地表热通量精度进行分析和检验,论证了本研究的地表热通量估算结果是合理的.     

半干旱区土壤热通量遥感估算模型的适应性对比分析

提出了一种基于地表温度的土壤热通量遥感估算模型,结合另外两种应用比较广泛的遥感估算模型,分别是Moran(1989)提出的基于归一化植被指数NDVI、净辐射通量的模型和Bastiaanssen(1998)的基于NDVI、地表反照率、地表温度、净辐射通量的模型,利用MODIS遥感数据对这3种土壤热通量的模型进行了试验分析。参照半干旱区退化草地和农田地面站点实测的土壤热通量数据,3种遥感模型的试验结果表明:提出的基于MO-DIS地表温度的模型得到的土壤热通量精度最高;Bastiaanssen(1998)模型也能得到精度相当的土壤热通量,特别是它得到的可利用能量精度最高;Moran(1989)模型反演的土壤热通量误差最大。     

利用多时相ASTER数据研究城市植被覆盖

植被是城市环境的基本组分之一,其覆盖状况对城市气候、地表能量通量具有举足轻重的作用,进而影响城市人居环境质量.以北京市西城、东城、宣武和崇文四个中心城区为研究区,利用2004年四个季节的ASTER影像,分析了城市实际植被覆盖度的季节性变化.研究结果表明,线性光谱混合模型估算城市植被覆盖度能够达到较高精度.北京中心城区城市植被覆盖景观在夏季破碎且复杂多样,春秋季节次之,冬季最为单一.本研究为有效评估城市植被覆盖状况并分析其季节分布格局提供了一条有效的途径.     

发动机排气管流-固-热强耦合分析

为研究发动机排气管在流-固-热强耦合作用下的复杂工况,用INTESIM软件中流-固-热强耦合的方法计算某型发动机排气管在工作过程中流场、温度场、热变形和热应力的分布情况.结果表明,与传统的分析方法相比,INTESIM的强耦合方法收敛性更好,并且可以在同一软件平台下对模型耦合矩阵方程直接求解得到结构应力场、位移场、流场和温度场的所有结果.     

基于Landsat 的城市热特征研究——以兰州市为例

运用Landsat5和Landsat7获得的遥感数据评估兰州市区的热特征,为了量化城市土地利用和覆盖密度,在对植被-非渗透面-土壤(V-I-S) 模型修正的基础上,运用线性光谱混合分析技术(LSMA),分解了不同种类的地表组成并对非渗透面密度进行了分类。结果表明,研究区有很高的热效应,这种热效应与城市开发密度高相关,并通过植被覆盖信息、非渗透面的空间分布及与其相关联的热特征,可以有效量化城市土地利用、开发密度和热格局。     

蒸发条件下冬小麦田土壤水热耦合运移模拟

综合考虑了根区土壤水分动态、根系吸水、蒸发蒸腾、地表能量分配和土壤中温度分布5个子系统,建立了冬小麦蒸发条件下土壤水热耦合运移模拟模型,经实测资料检验其精度较高.该模型可用于田间水分动态、根系吸水、蒸发蒸腾、地表能量分配和土壤中温度分布的模拟或预测.     

基于Petri网的建设工程项目实施阶段资源建模与仿真*

基于分层赋时着色Petri网,构建了一个能够准确表达资源配置、任务持续时间及信息传递的资源模型,以便有效进行建设工程项目实施阶段的资源管理和优化配置.在建设工程项目实施阶段资源特点分析的基础上,对分层赋时着色Petri网中的非空颜色集合进行定义,并对资源管理中分层建模、资源分配和资源归还基础模型进行了研究,解决了基于分层赋时着色Petri网构建建设工程项目实施阶段资源模型的关键问题.最后,以某工业与民用建筑的实施阶段为例,进行资源管理模型的构建和仿真分析,验证了基于分层赋时着色Petri网构建建设工程项目实施阶段资源管理模型的正确性和有效性.     

基于Petri网的建设工程项目实施阶段工作流建模与仿真

构建一个能够准确表达实施过程系统性、动态性和不确定性的工作流模型是实现建设工程项目实施阶段工作流管理与控制的有效途径。在对建设工程项目实施阶段工作流模型特点分析及工作流概念模型构建的基础上,基于分层赋时着色Petri网构建建设工程项目实施阶段工作流模型。通过运行该工作流模型,能够获得实施阶段的信息流、资源流、异常处理、持续时间等抽象内容,不仅为实现建设项目实施阶段的工作流管理与控制提供有力的方法支持,同时也是Petri网建模技术在建设工程领域中的应用拓广。借助CPN Tools仿真平台,以一般工业与民用建筑的实施阶段为例进行工作流模型的构建与仿真,验证了基于分层赋时着色Petri网构建建设工程项目实施阶段工作流模型的正确性和有效性。     

工程项目工作流的Petri网表示及模型建立

根据工程项目产品实现过程与工作流组成的相似性,将工程项目的微观工作任务分解为基于工作流管理范畴的一个有机活动的操作序列。引入赋时Petri网和着色Petri网分别对项目活动的工期、项目所需的资源等属性进行描述,建立基于赋时着色Petri网的工程项目工作流模型,并分析资源配置规则和资源调用过程,为项目多活动、多任务间的协同管理打下基础。     

基于HTCPN的工程项目群工作流建模与仿真

在工程项目群实施阶段框架模型构建的基础上, 基于分层赋时着色Petri网定义了工程项目群实施阶段工作流模型。借助CPN Tools仿真平台, 以某工程项目群实施阶段为例进行了实例建模与仿真, 验证了基于分层赋时着色Petri网构建工程项目群实施阶段工作流模型的有效性。该工作流模型能够全面、准确地描述项目群复杂系统的实施全过程, 为实现项目群管理中的进度风险分析和流程优化提供技术与方法的支持。     

网格计算资源调度的层次Petri网建模与分析

本文给出了网格计算资源的三层调度方案,并利用层次颜色Petri网对这一调度方案进行了建模与分析。对不同层次的资源调度建立了相应的颜色时延Petri网模型,不同层次的颜色时延Petri网模型可以有不同的行为表现,体现了网格计算资源的异构、自治等特点。给出了层次颜色Petri网的可迭任务图的概念及构造算法,并利用可达任务图,对网格计算资源调度系统的运行状态进行了分析。     

着色时间工作流网任务调度的时间约束分析

为实现工作流管理系统中的任务调度和时间管理,避免流程在多任务运转时产生溢出,提高流程的工作效率。采用不固定时延定义了着色时间Petri网,通过控制任务间的最小时距避免了溢出,并用任务监测器实现了相应的控制策略。以各任务间的时间间隔最小为优化目标,对串行、并行、条件选择和循环四种基本着色时间工作流网进行了时序分析和任务调度,推导出多任务在基本着色时间工作流网调度的数学模型和着色时间工作流网整体运行时间函数的计算公式。最后通过一个审批流程对论述的任务调度方法进行了验证。     

支持并行规划和设计的项目管理模型研究

给出了一个交互式的基于Petri网的项目管理模式,该模型利用Petri网描述并发事件的能力,将整个项目管理模式分解为规划网、监控网、预测网和资源管理网,并给出了Petri网表示的转换、项目监控、资源分配和冲突等问题的解决方法,基于以上模型的系统能较好地解决项目管理中系统的并行规划和设计,是一种比较有效的项目管理模型。     

COMPLEXITY REDUCTION FOR OPTIMIZATION OF DETERMINISTIC TIMED PETRI-NET SCHEDULING BY TRUNCATION

Methods of applying Petri nets to model and analyze scheduling problems, with constraints such as precedence relationships and multiple resource allocation, have been available in the literature. Searching for an optimum schedule can be implemented by combining the branch-and-bound technique with the execution of the timed Petri net. The resulting complexity problem in a large Petri net is handled by a truncation technique such that the original large Petri net is divided into several smaller subnets. The complexity involved in the analysis of each subnet individually is greatly reduced. However, as illustrated in this paper, the schedules for the subnets obtained by treating them separately may not lead to an optimal overall schedule for the original Petri net. To circumvent this problem, algorithms are developed that can be used to search for a proper schedule for each subnet such that the combination of these schedules yields an overall optimum schedule for the original timed Petri net. These algorithms are based on the idea of Petri net execution and branch-and-bound with modification. Finally, the practical application of the timed Petri net truncation technique to scheduling problems in manufacturing systems is illustrated by an example of multirobot task scheduling.     

进路建立过程的时间有色petri网建模与仿真

计算机联锁软件作为计算机联锁系统的核心主控软件,可靠性和安全性需建立在好的安全模型之上,提出了采用时间有色Petri网对进路建立的具体过程进行形式化建模,时间戳可以得知联锁设备的精确动作时刻以及操作持续时间,通过CPN Tools进行编辑和仿真,以VC++6.0为开发环境完成代码编写进行验证,体现时间有色Petri网描述联锁系统逻辑和性能特性的特点,以便在软件开发初期尽早发现系统的设计错误或缺陷,突出采用时间有色Petri网建模的可靠性和安全性。     

Modeling production configuration using nested colored object-oriented Petri-nets with changeable structures

Configuring production processes based on process platforms has been well recognized as an effective means for companies to provide product variety while maintaining mass production efficiency. The production processes of product families involve diverse variations in manufacturing and assembly processes resulted from a large variety of component parts and assemblies. This paper develops a multilevel system of nested colored object-oriented Petri nets with changeable structures to model the configuration of production processes. To capture the semantics associated with production configuration decisions, some unique modeling mechanisms are employed, including colored Petri nets, object-oriented Petri nets, changeable Petri net structures, and net nesting. The modeling formalism comprises resource nets, manufacturing nets, assembly nets and process nets. The paper demonstrates how these net definitions are applied to the specification of production process variants at different levels of abstraction. Also reported is a case study in an electronics company. The system model is further analyzed with focus on conflict prevention and deadlock detection.