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本發(fā)明兼顧地學(xué)空間統(tǒng)計學(xué)和模式識別理論方法，基于統(tǒng)計方法提出分割前最優(yōu)尺度分割參數(shù)自動選擇及分割后的尺度效應(yīng)評價及尺度分割參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，提高了面向?qū)ο筮b感影像信息提取和分析的精度、效率和自動化程度。

本項目提出了將時間維度與空間維度相結(jié)合的多尺度綜合能源需求分析與預(yù)測模型，設(shè)計并實現(xiàn)了一種面向智慧城市的綜合能源需求分析與預(yù)測的方法，提升能源供應(yīng)規(guī)劃和營銷策略的優(yōu)化與決策支持。

本發(fā)明公開一種混凝土各向異性多尺度損傷變量量化方法，包括下述步驟：提取細(xì)觀微結(jié)構(gòu)中達(dá)到臨界損傷值的所有破壞點的坐標(biāo)，并對非破壞點計算出多尺度損傷變量的均勻部分，即分布式損傷張量；在微結(jié)構(gòu)中間隔角度設(shè)置投影坐標(biāo)軸，對每一投影坐標(biāo)軸等間距劃分、設(shè)置2n個空隙，遍歷所有投影坐標(biāo)軸，得到每一破壞點在投影坐標(biāo)軸上的相對坐標(biāo)；根據(jù)相對坐標(biāo)計算出破壞點在每一投影坐標(biāo)軸上占據(jù)的空隙編號，得到各投影坐標(biāo)軸上的有效空隙數(shù)，由此確定最大、最小損傷方向角以及對應(yīng)方向的面積缺失程度，最后得出各向異性多尺度損傷變量。該方法在提取混凝土細(xì)觀微結(jié)構(gòu)演化信息的基礎(chǔ)上，對混凝土材料各向異性損傷變量進行量化，大大降低了計算量。

本項目提出了將時間維度與空間維度相結(jié)合的多尺度綜合能源 需求分析與預(yù)測模型，設(shè)計并實現(xiàn)了一種面向智慧城市的綜合能源需 求分析與預(yù)測的方法，提升能源供應(yīng)規(guī)劃和營銷策略的優(yōu)化與決策支 持。 項目特色： ? 面向綜合能源時空數(shù)據(jù)的需求分析和預(yù)測可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)， 結(jié)合地理區(qū)域的相互關(guān)系來預(yù)測給定時間范圍和空間位置的 能源需求。 ? 針對綜合能源的特性，項目提出了聯(lián)合學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)的思想 對模型進行訓(xùn)練。同時優(yōu)化不同區(qū)域中多種類型能源的聯(lián)合預(yù) 測模型，將已有模型的結(jié)果遷移到訓(xùn)練集數(shù)據(jù)不足的模型中， 提高能源用量預(yù)測的準(zhǔn)確率。 ? 面向智慧城市的綜合能源信息應(yīng)用服務(wù)場景，并利用 GIS 技術(shù) 實現(xiàn)配電網(wǎng)分析和用戶用電特性分析的可視化。

本成果創(chuàng)新性發(fā)明了白光干涉原子力探針掃描跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)高精度測量技術(shù)及系統(tǒng)。 本項目依托華中科技大學(xué)儀器學(xué)科在表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測量領(lǐng)域的傳統(tǒng)特色優(yōu)勢和長期積累的科研基礎(chǔ)，在國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項、國家自然科學(xué)基金儀器研制專項、國家863重點項目課題、國家自然科學(xué)基金面上項目等支持下，針對相關(guān)制造領(lǐng)域微米尺度、納米尺度、跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)精密測量問題開展了系列研究。本成果技術(shù)主要包括以下方面： 1）提出了白光干涉原子力探針掃描跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)測量原理和方法，共光路融合白光顯微干涉與原子力探針傳感，突破跨尺度微納傳感瓶頸，解決大動態(tài)范圍微納結(jié)構(gòu)測量難題，實現(xiàn)nm-μm-mm跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)高效測量； 2）提出了白光干涉原子力探針掃描跨尺度測量的可溯源標(biāo)定和坐標(biāo)統(tǒng)一方法，突破了白光干涉與原子力探針跨尺度微納傳感的坐標(biāo)統(tǒng)一瓶頸和漂移難題，實現(xiàn)了微納表面結(jié)構(gòu)跨尺度測量的可溯源和穩(wěn)定高精度； 3）提出了白光干涉質(zhì)量評價模型和三維圖像噪聲區(qū)域辨識與重建方法，及二維掃描工作臺平面度誤差阿貝補償與二維運動同步計量方法，解決噪聲問題與宏微驅(qū)動二維工作臺運動誤差對測量精度的影響問題，為跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)高精度測量提供支撐。 圖1 微納結(jié)構(gòu)多模式跨尺度測量儀器實物圖 圖2 白光干涉原子力探針掃描跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)測量原理示意圖

本成果創(chuàng)新性發(fā)明了白光干涉原子力探針掃描跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)高精度測量技術(shù)及系統(tǒng)。 本項目依托華中科技大學(xué)儀器學(xué)科在表面形貌與結(jié)構(gòu)精密測量領(lǐng)域的傳統(tǒng)特色優(yōu)勢和長期積累的科研基礎(chǔ)，在國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項、國家自然科學(xué)基金儀器研制專項、國家863重點項目課題、國家自然科學(xué)基金面上項目等支持下，針對相關(guān)制造領(lǐng)域微米尺度、納米尺度、跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)精密測量問題開展了系列研究。本成果技術(shù)主要包括以下方面： 1）提出了白光干涉原子力探針掃描跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)測量原理和方法，共光路融合白光顯微干涉與原子力探針傳感，突破跨尺度微納傳感瓶頸，解決大動態(tài)范圍微納結(jié)構(gòu)測量難題，實現(xiàn)nm-μm-mm跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)高效測量； 2）提出了白光干涉原子力探針掃描跨尺度測量的可溯源標(biāo)定和坐標(biāo)統(tǒng)一方法，突破了白光干涉與原子力探針跨尺度微納傳感的坐標(biāo)統(tǒng)一瓶頸和漂移難題，實現(xiàn)了微納表面結(jié)構(gòu)跨尺度測量的可溯源和穩(wěn)定高精度； 3）提出了白光干涉質(zhì)量評價模型和三維圖像噪聲區(qū)域辨識與重建方法，及二維掃描工作臺平面度誤差阿貝補償與二維運動同步計量方法，解決噪聲問題與宏微驅(qū)動二維工作臺運動誤差對測量精度的影響問題，為跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)高精度測量提供支撐。 圖1 微納結(jié)構(gòu)多模式跨尺度測量儀器實物圖 圖2 白光干涉原子力探針掃描跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)測量原理示意圖 【技術(shù)優(yōu)勢】 本成果項目研制了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的白光干涉原子力探針掃描測量儀等系列微納表面結(jié)構(gòu)測量儀器，并通過了國家計量院組織的儀器性能和軟件的檢定測試，納米尺度原子力垂直測量范圍超出國際商用儀器10倍以上，水平動態(tài)范圍達(dá)國際領(lǐng)先水平。 【技術(shù)指標(biāo)】 本成果項目提出了白光干涉原子力探針掃描跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)測量原理和方法，建立跨尺度傳感方法，實現(xiàn)nm-μm-mm跨尺度微納表面結(jié)構(gòu)高效測量。同時，發(fā)明的白光干涉原子力探針掃描測量方法與現(xiàn)有商用原子力顯微鏡相比，垂直測量范圍提高10倍，分辨率優(yōu)于0.01nm。

隨著工程類重載車輛向大功率方向發(fā)展，對傳動系統(tǒng)中防止壓力油泄漏的密封環(huán)的性能要求日益苛刻。為提高密封環(huán)的穩(wěn)定性和可靠性，必須重視高速重載工況下密封接觸行為。本項目依據(jù)前期研究基礎(chǔ)，對密封環(huán)在不同工況階段存在的混合摩擦接觸和流體潤滑接觸兩個方面進行研究。首先對復(fù)合材料密封環(huán)摩擦行為進行跨尺度關(guān)聯(lián)，明確宏觀與微介觀尺度的材料變形、摩擦狀態(tài)、溫升之間的協(xié)同效應(yīng)，深化宏觀與微介觀之間的交互模型，實現(xiàn)尺度間摩擦狀態(tài)的雙向預(yù)測，以獲取密封環(huán)在各尺度上的混合摩擦規(guī)律。其次依據(jù)工況條件，定量表達(dá)與預(yù)測

本發(fā)明公開了一種基于 GPU 的多尺度空間特征提取方法，包括 以下步驟：利用多尺寸并行非線性濾波構(gòu)造尺度空間、在尺度空間中 并行的進行關(guān)鍵點檢測和描述符生成。其中尺度空間構(gòu)造包括：多尺 寸數(shù)據(jù)打包、多尺寸并行降采樣、多尺寸并行非線性濾波的具體執(zhí)行 步驟。為了提高算法的并行度、降低數(shù)據(jù)依賴性，通過并行降采樣提 前得到各個尺寸下的初始圖像，使得各個尺寸下的非線性濾波、關(guān)鍵 點檢測和描述符生成可以在 GPU 中并行的執(zhí)行。

本成果提出了一種由大尺度單層顆粒組成的電極結(jié)構(gòu)，該電極具有垂直于集流體的載流子傳輸通道，能夠解決高載量電極所面臨離子傳輸速率慢的問題。將紅P負(fù)載到具有垂直排列納米通道（~22nm）的大塊石墨烯基顆粒中（紅P/VAG，~60μm），設(shè)計了由大尺度單層紅P/VAG顆粒組成的電極。所設(shè)計的電極能夠同時實現(xiàn)鋰離子電池的快速充電和高的能量密度，具有非常廣闊的應(yīng)用前景和巨大的商業(yè)價值。

本發(fā)明涉及一種考慮多時間尺度協(xié)調(diào)的風(fēng)電魯棒區(qū)間軌跡調(diào)度方法。該方法結(jié)合模型預(yù)測控制與魯棒優(yōu)化，在多時間尺度的調(diào)度框架下滾動魯棒優(yōu)化，生成風(fēng)電場可消納功率區(qū)間軌跡界限與常規(guī)機組發(fā)電計劃，當(dāng)風(fēng)電出力在可消納功率區(qū)間軌跡界限內(nèi)時均滿足系統(tǒng)安全約束，緩解了傳統(tǒng)調(diào)度中風(fēng)電功率點預(yù)測不精確遺留的系統(tǒng)安全隱患，同時風(fēng)電場監(jiān)測系統(tǒng)實時反饋風(fēng)電場實際出力，計算預(yù)測誤差并對預(yù)測值進行校正，使未來預(yù)測值更接近實際值，逐級削減由于風(fēng)電預(yù)測誤差導(dǎo)致的決策量的計劃偏差，使優(yōu)化計劃指標(biāo)更精確。