● 摘要
综合自然环境是包括地形、大气、海洋和空间等在内的整个自然环境领域,其建模与仿真是分布复杂仿真支撑环境的重要组成部分。本文以大气环境想定数据生成系统为核心,研究大气环境数据资源库、想定生成引擎、想定接口与服务及分布交互仿真中的应用等问题。大气环境想定生成系统根据仿真用户以人类语言表达特定的大气环境想定事件(如“全天阴雨寒冷”),从大气环境数据资源中获取最接近该环境需求的数据集或模型,并返回给用户完整的想定数据产品以参与各种仿真应用。论文首先根据仿真用户用自然语言表述的环境数据想定需求,提出大气环境想定生成系统的设计方案,参考B/S构架设计为典型的三层架构,按功能分为数据层、业务逻辑层以及用户接口层。然后,以SEDRIS标准为理论基础深入研究了大气环境数据资源库的建立。分析了大气环境数据的特点,以GRIB数据作为主要的数据源,探讨了数据转化和建模技术的实现,并详细介绍了数据库的设计方案。此外还对多分辨率建模和大气动态模型等环境数据建模的相关技术进行了研究。其后,以模糊逻辑理论为基础对大气环境想定生成引擎进行了深入研究,其主要包括模糊逻辑搜索、想定产品生成及想定规则库三大模块,设计了模糊逻辑搜索的机制和算法,探讨了产品生成的可视化技术和插值算法,并详细阐述了想定语义规范和物理规则两大想定规则。再次,分类介绍了大气环境想定生成系统所用到的相关接口与服务,包括数据库接口、规则库服务、用户接口以及想定产品传输服务等,基于当今B/S构架的先进技术研究设计了这些接口和服务的具体实现方案。最后,以上述研究为基础,将大气环境想定生成系统应用于分布交互式仿真中,并对运行时数据库、环境联邦等关键技术展开了研究,分析评估了系统的仿真应用成果。大气环境想定生成系统规范了分布交互式仿真中环境数据的建模和供应过程,提高了仿真前数据预处理阶段的效率,为环境数据应用提供了标准完整的实现方案。
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