本文選題：地理信息系統(tǒng) + 空間分析��； 參考：《蘭州交通大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)發(fā)生了翻天覆地的變化，因而研究戰(zhàn)爭(zhēng)中軍事事件成為各個(gè)領(lǐng)域越來越熱門的課題�，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，小型核武器和化學(xué)武器的使用，給戰(zhàn)爭(zhēng)過程帶來了極大的不確定性，這種不確定性更需要領(lǐng)域?qū)＜易龀龃_定性的預(yù)測(cè)。地理信息系統(tǒng)技術(shù)(Geographic Information System，GIS)作為研究空間信息的學(xué)科，在軍事問題的處理中發(fā)揮了自己獨(dú)到的作用，而空間分析（Spatial Analysis, SA）及建模是利用幾何關(guān)系、拓?fù)潢P(guān)系及空間屬性等來研究空間現(xiàn)象發(fā)展變化過程，可作為定量化建模研究軍事事件的必要手段。 本文以GIS空間分析為基礎(chǔ)，結(jié)合國內(nèi)外軍事事件建模的研究現(xiàn)狀，在系統(tǒng)研究大氣湍流運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，模擬在假定的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下毒氣擴(kuò)散過程,構(gòu)建毒氣的擴(kuò)散模型.最后基于ARCGIS二次開發(fā)平臺(tái)開發(fā)了驗(yàn)證程序，對(duì)擴(kuò)散后的濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析，給出決策建議。本文主要內(nèi)容如下： (1)簡(jiǎn)要闡述了軍事事件的研究方法、軍事地理信息系統(tǒng)的發(fā)展演變過程，以及M-GIS在實(shí)際的軍事事件中的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用范圍。由于軍事事件中，空間分析建模是通過“空間數(shù)據(jù)+方法”的模式實(shí)現(xiàn)的，故研究了論文中所需的GIS空間數(shù)據(jù)組織方式，，詳細(xì)描述了空間數(shù)據(jù)的特征及其結(jié)構(gòu)，對(duì)論文中涉及到的圖形區(qū)域網(wǎng)格化理論進(jìn)行描述，闡述了網(wǎng)格數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)建模中所需的大氣湍流理論進(jìn)行了較為深入的研究，對(duì)比分析了常用的大氣湍流運(yùn)動(dòng)方程。 (2)建立了毒氣擴(kuò)散模型。戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下毒氣擴(kuò)散需要考慮特定的大氣要素條件，即毒氣擴(kuò)散氣象要素，對(duì)風(fēng)和大氣穩(wěn)定度兩類氣象因子的影響進(jìn)行了細(xì)致描述。確定初始?xì)庀笠蜃拥那闆r下，基于高斯點(diǎn)源煙羽擴(kuò)散模式，修正毒氣擴(kuò)散的相關(guān)參數(shù)。構(gòu)建出戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下毒氣擴(kuò)散模型，得到毒氣擴(kuò)散過程中濃度變化數(shù)據(jù)。 (3)毒氣擴(kuò)散建模中的關(guān)鍵技術(shù)分析。闡述了毒氣擴(kuò)散的計(jì)算流程和輸入條件的設(shè)定；建立了高斯坐標(biāo)向地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)變化公式，篩選出了特定空間范圍的毒氣濃度數(shù)值，減少模型的運(yùn)算量；進(jìn)行了空間插值運(yùn)算，生成毒氣擴(kuò)散濃度等值線，便于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析解譯；最后輸入特定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到運(yùn)算后的毒氣濃度數(shù)據(jù)。對(duì)實(shí)驗(yàn)后得到的數(shù)據(jù)給予詳細(xì)的剖析，驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性，做出軍事決策上的建議。
[Abstract]:With the development of information technology, the war pattern has changed dramatically, so the study of military affairs has become a hot topic in every field. In modern warfare, the use of small nuclear and chemical weapons has brought great uncertainty to the process of war. Geographic Information system (GIS), as a research subject of spatial information, has played a unique role in the processing of military problems, and spatial analysis and modeling is based on geometric relations. Topological relations and spatial attributes can be used to study the development and change of spatial phenomena, which can be used as a necessary means for quantitative modeling to study military events. On the basis of GIS spatial analysis, combined with the present situation of military event modeling at home and abroad, based on the systematic study of atmospheric turbulence motion, this paper simulates the gas diffusion process in the hypothetical battlefield environment, and constructs the gas diffusion model. Finally, based on the ARCGIS secondary development platform, a verification program is developed, and the concentration data after diffusion are compared and analyzed, and the decision suggestions are given. The main contents of this paper are as follows: 1) the research methods of military events, the development and evolution of military geographic information system, and the application field and scope of M-GIS in actual military events are briefly described. In military affairs, the spatial analysis modeling is realized by the pattern of "spatial data method", so the GIS spatial data organization mode is studied in this paper, and the characteristics and structure of spatial data are described in detail. This paper describes the theory of gridding of graphics region, and expounds the data structure of grid data. The atmospheric turbulence theory needed in modeling is deeply studied, and the commonly used equations of atmospheric turbulence motion are compared and analyzed. The model of gas diffusion is established. The influence of two kinds of meteorological factors, wind and atmospheric stability, is described in detail by considering the specific conditions of atmospheric elements, that is, the meteorological elements of gas gas diffusion in battlefield environment. Based on Gao Si's point source plume diffusion model, the relevant parameters of gas diffusion are modified under the condition of determining initial meteorological factors. The model of gas diffusion in battlefield environment is constructed, and the data of concentration change in the process of gas diffusion are obtained. Analysis of key techniques in gas diffusion modeling. The calculation flow of gas diffusion and the setting of input condition are expounded, the mathematical change formula of transformation from Gao Si coordinate to geographical coordinate is established, and the value of gas concentration in a specific space range is screened out to reduce the calculation amount of the model. The spatial interpolation operation is carried out to generate the contours of the gas diffusion concentration, which is convenient for the analysis and interpretation of the experimental data. Finally, the specific experimental data are inputted to obtain the calculated gas concentration data. The data obtained from the experiment are analyzed in detail, the veracity of the model is verified, and some suggestions on military decision are made.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P208;E99

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本文編號(hào)：1774813