项目成果/简介:本服务体系主要依托 SPARROW 模型，它是一款由美国国家地质调查局（USGS）开发的非线性流域污染物评估模型，其介于传统统计学模型与机理模型之间，用于估计流域地表水体中污染物负荷与污染源之间的关系。是美国 TMDL 计划推荐流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS（统计分析系统）平台运行，使用 IML 语言编写，其嵌套的统计模块可以轻松调用非线性加权最小二乘法（NWLS）进行方程的求解，完成所需参数的估计，虽然SPARROW 本身可以免费使用，但是 SAS 平台购买费用不菲，为此我们基于 SPARROW 模型的原理，使用 FORTRAN 语言开发了面向我国特点的具有空间响应特性的水环境管理模型，简化了原SPARROW 模型中不适用于中国的模块，并增加 jackknife 不确定性分析模块，按照中国水环境管理需求补充可能实现的模块，优化模型功能，改善人机交互形式，使数据输入及模型运行更加方便易学并符合中国的数据特点。利用 ArcGIS 生成河网、划分子流域等，提取与整合必要的与流域河流属性相关的输入数据，并利用该平台将模拟结果进行可视化表达。应用范围:模型已应用于东北松花江流域、黄山新安江流域，成功完成对这些地区 N、P、COD 等污染负荷的空间解析，并设置敏感断面（松花江流域的同江断面，新安江流域的跨省断面--街口断面）进行溯源分析，能够为流域（区域）水环境管理决策的制定与实施提供技术支持。效益分析:（1）污染源空间解析：进行各子流域污染源组成比例分布预测以及各子流域的污染来源追溯等，由于监测站点只能评价静态的理化指标，SPARROW 模型则综合考虑流域内的地质地貌、气象要素等，通过监测数据追溯污染来源，分析来自不同污染源的污染量和比例，有针对性地对水质进行控制和管理，找出污染贡献最大的区域加以治理，实现投入产出的效益最大化； （2）面向水质达标的监测站点空间布局优化与设计：利用有限水质监测站点过去一段时间的监测数据外推流域内其他未监测河段 的水质情况，有效解决布设监测站点成本高、监测网络点位数量少、代表性差的问题，通过对流域整体水质状况的预测分析，找出水质较差河段，进而有效优化监测站点的空间设置，为水环境质量达标提供支持。 （3）面向敏感区（达标断面）的削减措施优化：例如海岸带、湖库、饮用水取水区、达标考核断面等，作为考核或评估断面进行污染物传输分析，分析上游各子流域对其污染贡献大小，甄别污染贡献最大的区域，优化管理措施的设置。

本服务体系主要依托 SPARROW 模型，它是一款由美国国家地质调查局（USGS）开发的非线性流域污染物评估模型，其介于传统统计学模型与机理模型之间，用于估计流域地表水体中污染物负荷与污染源之间的关系。是美国 TMDL 计划推荐流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS（统计分析系统）平台运行，使用 IML 语言编写，其嵌套的统计模块可以轻松调用非线性加权最小二乘法（NWLS）进行方程的求解，完成所需参数的估计，虽然SPARROW 本身可以免费使用，但是 SAS 平台购买费用不菲，为此我们基于 SPARROW 模型的原理，使用 FORTRAN 语言开发了面向我国特点的具有空间响应特性的水环境管理模型，简化了原SPARROW 模型中不适用于中国的模块，并增加 jackknife 不确定性分析模块，按照中国水环境管理需求补充可能实现的模块，优化模型功能，改善人机交互形式，使数据输入及模型运行更加方便易学并符合中国的数据特点。利用 ArcGIS 生成河网、划分子流域等，提取与整合必要的与流域河流属性相关的输入数据，并利用该平台将模拟结果进行可视化表达。

依据项目研究内容及国内外技术发展的情况，项目组开展了长航时电动多旋翼无人机平台的研制，采用碳纤维复合材料，一体成型工艺研发无人机平台，通过对结构、动力系统以及控制系统的优化，实现了50分钟续航时间；采用五拼相机方案，采集目标三维图像数据，通过数据处理，生成现场三维模型；无人机侦察图像视频与现有消防救援指挥系统相对接，实现了无人机灾情侦察应用的拓展；采用微型化学传感器，泵吸式气体检测方案，实现了机载危化品泄漏实时的检测技术，并利用检测的数据，对灾害现场救援指挥提供辅助决策。公开发表学术论文三篇。

本发明公开了一种基于多目标决策提高硬盘可靠性的方法，包 括：获取不同采样时刻硬盘阵列的参数，计算不同采样时刻硬盘阵列 的参数所对应的隶属值，包括温度、性能、运行时间以及功耗，根据 用户的需求得到各自对应的目标系数，包括温度系数 A、性能系数 B、 运 行 时 间 系 数 C 和 功 耗 系 数 D 。 获 取 该 硬 盘 阵 列 的 聚 合 值 F=A+B+C+D，改变磁盘阵列的大小，并重复上述步骤，以获取不同大 小

该系统结合国情，综合应用计算机技术和经济分析理论与方法，实现综合信息管理、智能化文本查询、经济运行监测、评价与比较分析、投入产出分析及辅助政策性文件等决策支持功能。采用集成化技术实现数据信息的综合管理与应用，提出和完善优化、仿真、预测、政策文件一致性判断等方法和模型技术，并应用于实际系统中。

本发明提出一种基于MWC系统的盲多带稀疏信号快速恢复算法，首先利用Xampling采样板获得压缩采样值y[n]，将y[n]乘以一个高斯随机矩阵R，得到传统的压缩感知模型V=y[n]R=CU,这种方法避免了原方法中需要做特征值分解的操作，可以有效的减少MWC系统中CTF模块的运行时间，此外，控制高斯随机R的列数在一个较低水平，可以进一步减少矩阵V的列数，这样在用M-OMP算法恢复支撑集的过程中又能进一步的减少运行时间。经过验证，该算法可以大幅度提高CTF模块的运算速度。

为了解决计算机多视几何中稀疏特征点错误匹配导致基本矩阵F精度不高的问题，提出一种RANSAC(RANdom SAmple Consensus)求解F时自动设置内点门限的方法。此方法根据RANSAC求解F矩阵的要素，将固定设置极线距离门限Th的方式改为自动设置，提高了算法的鲁棒性。这些要素是图像对中的稀疏特征点匹配的个数N、图像像素多少、初始计算得到的特征点到极线的平均距离Dinit。Th计算采用公式Th = Min(w×N/51200, Dinit/3)，w为图像的宽，单位为像素。Min为取二者最小值的函数。门限Th与图像大小和特征点匹配个数成正比，图像越大，匹配越多，Th越大。相对于传统方法，本方法将固定门限变成了自动设置，可以自适应三维重建不同类型的图片，更加实用和鲁棒。

本发明公开了一种基于改进差分进化(IDE)算法的电力系统无功优化方法。包括以下步骤：建立电力系统无功优化模型；输入电网参数，形成初始种群，计算种群所有个体的适应度；对种群个体按适应度从大到小排序，设定前Ns个个体为优良群体；以优良群体为基向量，引导群体变异操作；提取优良群体信息，以此确定个体各维变量的交叉概率，指导种群的交叉操作，生成试验向量；比较试验向量与目标个体的适应度，优者成为下一代个体，从而生出新一代群体。本发明的方法收敛速度快、计算精度高、稳定性好、能有效地求解电力系统无功优化问题，可用于电力系统提高电力系统输电效率、降低网络损耗配置实时性运行控制中。

本发明公开了一种基于距离方差最小的工件点云匹配算法，包 括以下步骤：(1)分别构建测量模型点云和带法矢的设计模型点云：(2) 寻找最近点点集及最近点法矢集合；(3)根据余量要求，建构基于距离 方差的目标函数：(4)通过目标函数求解测量模型与设计模型间的刚体 变换参数，并利用刚体变化参数更新测量点云，实现点云匹配。本发 明中的基于距离方差最小的点云匹配算法，对于工件存在余量的情况， 不论凹面和凸面的余量是相等，还是呈差值或者比值关系，均能较好 的得到点云匹配的结果，迭代效率高、匹配准确性好。 

基于流体动力，对微创深静脉血栓取除器械进行优化设计，通过初步离体血栓实验验证了取栓器的血栓取除率、残血栓粒度、取栓时间等；改进双侧乳腺钼靶图像预处理算法及数据处理算法，可提高乳腺癌预测的精度、敏感性、特异度。