用空间类型学方法分析生活空间（宿舍、食堂、教室等）建筑空间：
建筑空间是人们人为的为了满足人们生产或生活的需要，运用各种建筑主要要素与形式所构成的内部空间与外部空间的统称。它包括墙、地面、屋顶、门窗等围城建筑的内部空间，以及建筑物与周围环境中的树木、山峦、水面、街道、广场等形成建筑的外部空间。
建筑空间设计内涵：
对空间的无限想象与创造。
空间的表现方式：
“是物质存在的一种客观形式，由长度、宽度和高度表现出来。”被形态所包围、限定的空间为实空间，其他部分称为虚空间，虚空间是依赖于实空间而存在的。所以，谈空间不能脱离形体，正如谈形体要联系空间一样，它们互为穿插、透漏，形体依存于空间之中，空间也要借形体作限定，离开实空间的虚空间是没有意义的；反之，没有虚空间，实空间也就无处存在的。
空间的功能性：
物质功能
精神功能
物质功能:根据功能要求，通过结构和维护创建建筑。但人们使用的是其中维护的部分。这种空间可以描述的大小和形状，比如说一个很大的空间，一个很小的空间，方形空间，圆形空间，空间中可以容纳多少人等等，就是这个意义层次的空间。这个意义上的空间的构成需
要一定的物质基础和手段，立墙、盖顶、开设门窗、围合、分隔等都需要物质材料和技术手段来实现，满足功能要求。
精神功能:空间的精神功能是建立在物质功能的基础之上的，通过空间形式美的规律、构图原则来创造出反映不同意境或氛围的艺术空间，从而给人的心理产生一种震撼。空间的形态语言可以传达崇高、神圣、稳定、压抑等意义。
功能表现原则：
空间精神功能的创造要满足形式美的构图规律：和谐、对比、统一、对称、均衡、比例、视觉重心、节奏与韵律、联想与意境等这是创造空间形象美不可缺少的原则。
空间类型分类：
形态性分类
- 封闭空间
- 开敞空间
- 固定空间
- 可变空间
感受性分类
- 动态空间
- 封闭空间
确定性分类
- 实体空间
- 虚拟空间
其他类型
- 交错空间
- 结构空间
- 迷幻空间
形态性分类
- 封闭空间
用限定性比较高的围护实体（承重墙、各类后砌墙、轻质板墙等）围合起来，在视觉、听觉等方面具有很强隔离性的空间称为封闭空间。封闭性割断了与周围环境的流动和渗透，其特点是内向、收敛和向心的，有很强的区域感、安全感和私密性，通常也比较亲切。
- 开敞空间
开敞空间的开敞程度取决于有无侧界面，侧界面的围合程度，开洞的大小及启闭的控制能力等。相对封闭空间而言，开敞空间的界面围护的限定性很小，采用虚面的形式来围合空间。开敞空间是外向性的，限定度和私密性小，强调与周围环境的交流、渗透，通过对景、借景等手法，与大自然或周围空间融合。与同样大小的封闭空间比较，开敞空间显得更大一些，心理效果表现为开朗、活跃，性格是接纳性的。
- 固定空间
- 可变空间
形态性分类
- 开敞空间
- 固定空间
- 可变空间
可变空间则与固定空间相反，可以根据不同的使用功能的需要而改变其空间形式，是受欢迎的空间形式之一。可变空间的优点主要体现在：①适应社会不断发展变化的要求，适应快节奏的社会人员变动而带来空间环境的变化。
②符合经济的原则。可变空间可以随时改变空间布局，适应使用功能上的需要，从而提高空间使用的效率。
③灵活多变性满足了现代人求新、求变的心理。如多功能厅、标准单元、通用空间及虚拟空间都是可变空间的一种
感受性分类
- 动态空间
动态空间是利用建筑中的一些元素或者形式给人们造成视觉或听觉上的动感。
- 静态空间
安静、平和的空间环境也是人们生活所需，与动态空间相比，静态空间形式稳定，常采用对称式和垂直水平界面处理。
确定性分类
- 实体空间
- 虚拟空间
与实体空间相对应的一种空间形式就是虚拟空间，通过人的心理，用象征性的、暗示的、概念的手法来进行处理，也可以说虚拟空间是一种“心理空间”。没有明确的界面，但是它有一定的范围，它处在大的空间之中，与大空间相通，但它又有自己的独立性，是空间中的空间。
- 模糊空间
空间的界定不是那么明确，处在实体与虚拟两种形式之间，在室内与室外之间，封闭与开敞之间，公共活动与个人活动之间，自然与人工之间，形成交错叠盖，模糊不定的空间，称之为模糊空间。
其他性分类
- 交错空间
- 结构空间
- 迷幻空间
实验 6 极点配置与全维状态观测器的设计 一、实验目的 1. 加深对状态反馈作用的理解。 2. 学习和掌握状态观测器的设计方法。 二、实验原理 在MATLAB 中，可以使用acker 和place 函数来进行极点配置，函数的使用方法如下：K = acker(A,B,P) A，B为系统系数矩阵，P为配置极点，K为反馈增益矩阵。 K = place(A,B,P) A，B为系统系数矩阵，P为配置极点，K为反馈增益矩阵。 [K,PREC,MESSAGE] = place(A,B,P) A，B为系统系数矩阵，P为配置极点，K为反馈增益矩阵，PREC 为特征值，MESSAGE 为配置中的出错信息。 三、实验内容 1.已知系统 （1）判断系统稳定性，说明原因。 （2）若不稳定，进行极点配置，期望极点：-1，-2，-3，求出状态反馈矩阵k。 （3）讨论状态反馈与输出反馈的关系，说明状态反馈为何能进行极点配置？ （4）使用状态反馈进行零极点配置的前提条件是什么？ 1. （1） （2） 代码： a=[-2 -1 1;1 0 1;-1 0 1]; b=[1,1,1]'; p=[-1,-2,-3]'; K=acker(a,b,p) K = -1 2 4 （3）讨论状态反馈与输出反馈的关系, 说明状态反馈为何能进行极点配置?
在经典控制理论中,一般只考虑由系统的输出变量来构成反馈律，即输出反馈。在现代控制理论的状态空间分析方法中,多考虑采用状态变量来构成反馈律，即状态反馈。从状态空间模型输出方程可以看出，输出反馈可视为状态反馈的一个特例。状态反馈可以提供更多的补偿信息，只要状态进行简单的计算再反馈，就可以获得优良的控制性能。 (4)使用状态反馈配置极点的前提是系统的状态是完全可控的。 2.已知系统 设计全维状态观测器，使观测器的极点配置在12+j，12-j 。 （1）给出原系统的状态曲线。 （2）给出观测器的状态曲线并加以对比。（观测器的初始状态可以任意选取）观察实验结果，思考以下问题： （1）说明反馈控制闭环期望极点和观测器极点的选取原则。 （2）说明观测器的引入对系统性能的影响。 （1）A=[0 1;-3 -4]; B=[0;1]; C=[2 0]; D=[]; G=ss(A,B,C,D); x=0:0.001:5; U=0*(x<0)+1*(x>0)+1*(x==0); X0=[0 1]'; T=0:0.001:5; lsim(G,U,T,X0);
地理空间分布特征 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
地理事物空间分布特征描述专题 一、点状事物分布特征描述 1.（2011课标卷）下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读 图，回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。（6分） 2.下图表示2009年我国八大经济区地级市工业竞争力空间格局。 简述我国各地级市工业竞争力的空间分布特征（6分） 3.分析该流域城镇的地理分布特点。（4分） 答： 二、线状地理事物的分布特征描述
（单条线描述）下图是我国某区域≥10℃积温等值线图（单位：℃） 4.描述4500 ℃等积温线的分布特征。（6分 （多条线描述）5.读“我国某区域年等降水量分布图”，概括图中降水量线分布特点。 （6分） 三、面状地理事物分布特征描述 6.（2009浙江卷）读下图中国部分区域水土流失状况分布示意图，完成下列问题。图示区域中，水土流失地区分布规律是什么？ 7.据图2分别归纳南疆、北疆绿洲农业空间分布的形态特征并说明其自然原因。 （湖北省黄冈中学2016届高三5月第一次模拟考试）根据下列材料，结合所学知识，完 成下列问题。 材料一福建省年降水量分布图 （1）描述福建省年降水量空间分布特征，并分析其影响因素。(10分) （1）年降水量线的分布与海岸线大体平行；（2分）年降水量大致从东南沿海向西北内陆起伏式递增；（2分）山地多于平原。（2分）形成原因：福建降水主要由东南季风带
来湿润水汽受地形抬升形成；（2分）两大山带中一些海拔较高的山峰，降水量多；（2分）闽东南沿海地区地势起伏较小，地形对气流的抬升作用弱，降水少。 答案 1.【参考答案】 分布不均衡（2分）； 集中分布在东部沿海省市（2分）； 以环渤海地区（或京津冀地区）、长江三角洲地区最为集中（2分）； 西北部的省区总部数量较少。（2分） 2.地级市工业竞争力的空间分布不均，地区差异大；（2）东部地带地级市的共轭竞争力 较强，中西部地带地级市的工业竞争力较弱；（2）大部分省会城市和直辖市的工业竞争力强。（2分） 3. 分布极不均匀，主要集中于西南地区； 沿河流与交通线分布。 4. 4500 ℃等积温线大体沿秦岭-淮河分布；（2分） 东段（110°E以东）：大致为东西走向；（2分） 西段（110°E以西）：大致为西南-东北走向。（2分） 5. 大体呈东北-西南方向延伸（与海岸平行）；
空间分析复习提纲 一、基本概念(要求：基本掌握其原理及含义，能做名词解释) 1、空间分析：是基于地理对象的位置和形态的空间数据的分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。 2、空间数据模型：以计算机能够接受和处理的数据形式，为了反映空间实体的某些结构特性和行为功能，按一定的方案建立起来的数据逻辑组织方式，是对现实世界的抽象表达。分为概念模型、逻辑模型、物理模型。 3、叠置分析：是指在同一地区、同一比例尺、同一数学基础、不同信息表达的两组或多组专题要素的图形或数据文件进行叠加，根据各类要素与多边形边界的交点或多边形属性建立多重属性组合的新图层，并对那些结构和属性上既互相重叠，又互相联系的多种现象要素进行综合分析和评价；或者对反映不同时期同一地理现象的多边形图形进行多时相系列分析，从而深入揭示各种现象要素的内在联系及其发展规律的一种空间分析方法。 4、网络分析：网络分析是通过研究网络的状态以及模拟和分析资源在网络上的流动和分配情况，对网络结构及其资源等的优化问题进行研究的一种空间分析方法。 5、缓冲区分析：即根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据。其中包括点缓冲区、线缓冲区、面缓冲区等。 6、最佳路径分析：也称最优路径分析，以最短路径分析为主，一直是计算机科学、运筹学、交通工程学、地理信息科学等学科的研究热点。这里“最佳”包含很多含义，不仅指一般地理意义上的距离最短，还可以是成本最少、耗费时间最短、资源流量（容量）最大、线路利用率最高等标准。 7、空间插值：空间插值是指在为采样点估计一个变量值的过程，常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，它包括内插和外推两种算法。，前者是通过已知点的数据计算同一区域内其他未知点的数据，后者则是通过已知区域的数据，求未知区域的数据。 8、空间量算：即空间量测与计算，是指对GIS数据库中各种空间目标的基本参数进行量算与分析，如空间目标的位置、距离、周长、面积、体积、曲率、空间形态以及空间分布等，空间量算是GIS获取地理空间信息的基本手段，所获得的基本空间参数是进行复杂空间分析、模拟与决策制定的基础。 9、克里金插值法：克里金插值法是空间统计分析方法的重要内容之一，它是建立在半变异函数理论分析基础上，对有限区域内的区域变化量取值进行无偏最优估计的一种方法，不仅考虑了待估点与参估点之间的空间相关性，还考虑了各参估点间的空间相关性，根据样本空间位置不同、样本间相关程度的不同，对每个参估点赋予不同的权，进行滑动加权平均，以估计待估点的属性值。 二、分析类(要求：重点掌握其原理及含义，能结合本专业研究方向做比较详细的阐述) 1、空间数据模型的分类？ 答：分为三类： ①场模型：用于表述二维或三维空间中被看作是连续变化的现象； ②要素模型：有时也称对象模型，用于描述各种空间地物； ③网络模型：一种某一数据记录可与任意其他多个数据记录建立联系的有向图结构的数据模型，可 以模拟现实世界中的各种网络。
《现代控制理论》实验报告 状态空间极点配置控制实验 一、实验原理 经典控制理论的研究对象主要是单输入单输出的系统，控制器设计时一般需要有关被控对象的较精确模型，现代控制理论主要是依据现代数学工具，将经典控制理论的概念扩展到多输入多输出系统。极点配置法通过设计状态反馈控制器将多变量系统的闭环系统极点配置在期望的位置上，从而使系统满足瞬态和稳态性能指标。 １．状态空间分析 对于控制系统X = AX + Bu 选择控制信号为：u = ?KX 式中：X 为状态向量（ n 维）u 控制向量（纯量） A n × n维常数矩阵 B n ×1维常数矩阵 求解上式，得到 x(t) = (A ? BK)x(t) 方程的解为： x(t) = e( A?BK )t x(0) 状态反馈闭环控制原理图如下所示： 从图中可以看出，如果系统状态完全可控，K 选择适当，对于任意的初始状态，当t趋于无穷时，都可以使x(t)趋于0。 ２．极点配置的设计步骤 1) 检验系统的可控性条件。 2) 从矩阵 A 的特征多项式 来确定 a1, a2,……,an的值。 3) 确定使状态方程变为可控标准型的变换矩阵 T：T = MW 其中 M 为可控性矩阵， 4) 利用所期望的特征值，写出期望的多项式 5) 需要的状态反馈增益矩阵 K 由以下方程确定： 二、实验内容 针对直线型一级倒立摆系统应用极点配置法设计控制器，进行极点配置并用Matlab进行仿真实验。 三、实验步骤及结果 1.根据直线一级倒立摆的状态空间模型，以小车加速度作为输 入的系统状态方程为： 可以取1 l 。则得到系统的状态方程为： 于是有：
直线一级倒立摆的极点配置转化为： 对于如上所述的系统，设计控制器，要求系统具有较短的调整时间（约 3 秒）和合适的阻尼（阻尼比? = 0.5）。 2.采用四种不同的方法计算反馈矩阵 K。 方法一：按极点配置步骤进行计算。 1) 检验系统可控性，由系统可控性分析可以得到，系统的状态完全可控性矩阵的秩等于系统的状态维数(4)，系统的输出完全可控性矩阵的秩等于系统输出向量y 的维数(2)，所以系统可控。 倒立摆极点配置原理图 2) 计算特征值 根据要求，并留有一定的裕量（设调整时间为 2 秒），我们选取期望的闭环极点s =μi (i = 1,2,3,4) ，其中： 其中，μ 3,μ 4 使一对具有的主导闭环极点，μ 1 ,μ 2 位于 主导闭环极点的左边，因此其影响较小，因此期望的特征方程为： 因此可以得到： 由系统的特征方程： 因此有 系统的反馈增益矩阵为： 3) 确定使状态方程变为可控标准型的变换矩阵 T：T = MW 式中： M = 0 1.0000 0 0 1.0000 0 0 0 0 0.7500 0 5.5125 0.7500 0 5.5125 0 W = 0 -7.3500 -0.0000 1.0000 -7.3500 -0.0000 1.0000 0 -0.0000 1.0000 0 0 1.0000 0 0 0 于是可以得到： T = -7.3500 -0.0000 1.0000 0 0 -7.3500 -0.0000 1.0000 0 -0.0000 0.7500 0 -0.0000 0 -0.0000 0.7500 T’= -7.3500 0 0 -0.0000 -0.0000 -7.3500 -0.0000 0 1.0000 -0.0000 0.7500 -0.0000 0 1.0000 0 0.7500
如何描述地理事物的空间分布特征（特点） 一、点状地理事物的描述 试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况，在读图时要注意从点 的大小、疏密、组成的形状来观察点状事物代表的含义。 描述的角度：疏密+数量+极值+方位。具体描述：①总体分布特征（疏密状况）总分结构描述（是否均衡；如果不均，哪多，哪少）；②极值区位置名称（最多、最少、最集中的地带在哪，沿什么线分布，或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。）③点组成的形状——反应什么规律。其他——大小，代表的含义(如城市等级)，点的动态变化等。当然，描述时要看图说话，突出重点，因题而宜（不一定要面面俱到）。 【例1】（2013四川卷）阅读下列材料，回答问题。 下图是甲国地图。甲国是美国重要的服装进口国，服装生产中心在A城；首都B城是该国重要的工业中心，纺织、食品、制糖是其主要工业部门。 （2）与甲国东部城市比较，指出该国西部城市分布的突出特点。（6分） 【答案】（2）城市分布较密集（2分）；主要分布在铁路沿线（或湖、海沿岸及其附近）（2分）；多等级较高的城市（2分）。 【例2】（2011课标卷）下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读图，回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。
【答案】分布不均衡。集中分布在东部沿海省市，以环渤海地区(或京津冀地区)、长江三角洲地区最为集中。西北部的省区总部数量较少。 二、线状地理事物的分布 线状地理分布图，常用线状符号来表示交通线、河流、山脉、等值线等。带箭头的表示动态，不带箭头的表示静态。线段的长短、粗细表示量的大小（或标上数值）。具体可分为两类： （1）描述一条线(通常为等值线)的分布情况 这类试题只要求描述某一特定线条的地理事物，如年等降水量线、等温线等，可从走向、延伸方向去考虑。读图时注意观察曲线“拐点”的位置，以便分段描述。这类题目大部分都需要分段描述；如“我国一月0 ℃等温线”分布，可描述为：东段大致东西走向，大致沿秦岭淮河一线；西段大致东北——西南走向、近似于与青藏高原东缘山麓平行。
GIS空间分析理论与方法第一章绪论 1.空间分析概念 GIS空间分析是从一个或多个空间数据图层获取信息的过程。空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题(刘湘南等, 2008)。 2.空间分析与GIS的关系 空间分析是地理信息系统的核心和灵魂。空间分析是地理信息系统的主要特征，是评价一个地理信息系统的主要指标之一。 3.空间分析在GIS中的地位和作用 空间分析是GIS的核心；空间分析是GIS的核心功能；空间分析的理论性和技术性 第二章GIS空间分析的基本理论 1.空间分析有哪些理论？ 空间关系理论；地理空间认知理论；地理空间推论理论；空间数据的不确定性分析理论 2.简述空间关系的类型及各类型的特点？ GIS空间关系主要分为顺序关系、度量关系和拓扑关系三大类型。 顺序关系描述目标在空间中的某种排序，主要是目标间的方向关系，如前后左右、东西南北等。度量关系是用某种度量空间中的度量来描述的目标间的关系，主要是指目标间的距离关系。 拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。 3.简述拓扑空间关系的特点？ 拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。 拓扑变换： 拓扑所研究的是几何图形的一些性质，它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变，只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点，又不产生新点。 拓扑变换的条件：在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系，并且邻近的点还是邻近的点。 拓扑关系表达的代表性模型：4元组模型、9元组模型、基于V oronoi图的V91模型、RCC模型、空间代数模型 4.简述方向空间关系的类型和特点？ 方向关系是顺序关系中的最主要的关系。方向关系的描述方式包括定量描述和定性描述两种。一般方向关系的形式化描述：使用的是绝对方向关系参考。 ??Y(pi)=Y(qi) X(pi)>X(qi)九种方向关系：正东：restricted-east(pi,qi)5.简述距离关系的类型和计算方法？ 欧氏距离、切比雪夫距离、马氏距离、明氏距离P21 6.简述空间关系描述模型的评价准则？ 一般从完备性、严密性、唯一性、通用性 空间关系表达是否是形式化的、无歧义的1. 2.表达的完备性 3.表达的可靠性
2如何描述地理事物的空间分布特征(特点) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
如何描述地理事物的空间分布特征（特 点） 一、点状地理事物的描述 试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况， 在读图时要注意从点的大小、疏密、组成的形状来观察点状事 物代表的含义。 描述的角度：疏密+数量+极值+方位。具体描述：①总体分布特征（疏密状况，是否均衡；如果不均，哪多，哪少）；② 极值区位置名称（最多、最少、最集中的地带在哪，沿什么线 分布，或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。）③点组成 的形状——反应什么规律。其他——大小，代表的含义(如城市 等级)，点的动态变化等。当然，描述时要看图说话，突出重 点，因题而宜（不一定要面面俱到）。 【例1】（2013四川卷）阅读下列材料，回答问题。 下图是甲国地图。甲国是美国重要的服装进口国，服装生产中心在A城；首都B城是该国重要的工业中心，纺织、食 品、制糖是其主要工业部门。 与甲国东部城市比较，指出该国西部城市分布的突出特 点。（6分） 【答案】城市分布较密集（2分）；主要分布在铁路沿线（或 湖、海沿岸及其附近）（2分）；多等级较高的城市（2分）。
提示：本题没有考查图示区域城市的分布特点，而是让学生通过观察该区域东西城市分布的差异，说出西部地区城市的分布特点。侧重考查图示信息的获取能力和比较分析能力。注意从疏密和城市等级两角度解答。 【例2】（2011课标卷）下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读图，回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。 【答案】分布不均衡。集中分布在东部沿海省市，以环渤海地区(或京津冀地区)、长江三角洲地区最为集中。西北部的省区总部数量较少。 二、线状地理事物的分布 线状地理分布图，常用线状符号来表示交通线、河流、山脉、等值线等。带箭头的表示动态，不带箭头的表示静态。线段的长短、粗细表示量的大小（或标上数值）。具体可分为两类： （1）描述一条线(通常为等值线)的分布情况 这类试题只要求描述某一特定线条的地理事物，如年等降水量线、等温线等，可从走向、延伸方向去考虑。读图时注意观察曲线“拐点”的位置，以便分段描述。这类题目大部分都需要分段描述；如“我国一月0 ℃等温线”分布，可描述为：东
空间分析原理 及应用 上机实验
练习1:利用缺省参数创建一个表面 1.1 启动ArcMap并激活地统计分析模块 单击窗口任务栏的Start按扭,光标指向Programs,再指向ArcGIS,然后单击ArcMap。在ArcMap中,单击Tools,在单击Extensions,选中Geostatistical Analyst复选框,单击Close按扭。 1、2 添加Geostatistical Analyst工具条到ArcMap中。 单击View菜单,光标指向Toolbars,然后单击Geostatistical Analyst。 1.3 在ArcMap中添加数据层 一旦数据加入后,就能利用ArcMap来显示数据,而且如果需要,还可以改变没一层的属性设置(如符号等等) 1.单击Standard工具条上的Add Data按扭。 2.找到安装练习数据的文件夹(缺省安装路径就是C:\ArcGIS\ArcTutor\Geostatistics), 按住Ctrl键,然后点击并高亮显示Ca_ozone_pts与ca_outline数据集。 3.单击Add按扭。 4.单击目录表中的ca_outline图层的图例,打开Symbol Selector对话框。 5.单击Fill Color下拉箭头,然后单击No Color。 6.在Symbol Selector对话框中单击OK按钮。 7.点击Standard工具条上的Save按扭。新建一个本地工作目录(如C:\geostatistical), 定位到本地工作目录。
1.4 利用缺省值创建表面 1.单击Geostatistical Analyst,然后单击Geostatistical Wizard。 2.点击Input Data下拉箭头,单击并选中ca_ozone_pts。 3.单击Attribute下拉框箭头,单击并选中属性OZONE。 4.在Methord对话框中单击Kriging、 5.单击Next按扭。缺省情况下,在Geostatistical Method Selection对话框中,Ordinary Kriging与Prediction Map被选中、 6.在Geostatistical Method Selection对话框中单击next按扭。 7.点击next按扭。
第7章线性定常离散时间状态空间设计法 7.1引言 7.2状态反馈配置极点 7.3状态估值和状态观测器 7.4利用状态估值构成状态反馈以配置极点 7.5扰动调节 7.6无差调节
7.1 引言 一个被控对象： (1)()()()() ():1,():1,:,:,:x k Fx k Gu k y k Cx k x k n u k m F n n G n m C r n +=+?? =?????? 7.1 当设计控制器对其控制时，需要考虑如下各因素： ● 扰动，比如负载扰动 ● 测量噪声 ● 给定输入的指令信号 ● 输出 如图7.1所示。 给d L (k )扰动 图7.1 控制系统示意图 根据工程背景的不同，控制问题可分为调节问题和跟踪问题，跟踪问题也称为伺服问题。 调节问题的设计目标是使输出迅速而平稳地运行于某一平衡状态。包括指令变化时的动态过程，和负载扰动下的动态过程。但是这二者往往是矛盾的，需要折衷考虑。 伺服问题的设计目标是对指令信号的快速动态跟踪。 本章研究基于离散时间状态空间模型的设计方法。 7.2研究通过状态变量的反馈对闭环系统的全部特征值任意配置——稳定性与快速线。 7.3考虑当被控对象模型的状态无法直接测量时，如何使用状态观测器对状态进行重构。 7.4讨论使用重构状态进行状态反馈时闭环系统的特征值。 7.5简单地讨论扰动调节问题。 7.6状态空间设计时的无差调节问题。
7.2 状态反馈配置极点 工程被控对象如式7.1，考虑状态反馈 ()()()u k v k Lx k =+ 7.2 如图7.2所示。式7.2带入式7.1，得 (1)()()()() ()()()x k Fx k Gu k y k Cx k u k v k Lx k +=+?? =??=+? 7.3 整理得 ()(1)()() ()()x k F GL x k Gv k y k Cx k +=++?? =? 7.4 (k ) v (k ) 图7.2 状态反馈任意配置闭环系统的极点 闭环系统的特征方程为 []det ()0zI F GL -+= 7.5 问题是在什么情况下式7.5的特征根是可以任意配置的？即任给工程上期望的n 个特征根λ1, λ2, ..., λn ，有 []1det ()()0n i i zI F GL z λ=-+=-=∏ 7.6 定理：状态反馈配置极点
如何描述地理事物的空间分布特征(同名8466)
如何描述地理事物的空间分布特征（特点） 一、点状地理事物的描述 试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况，在读图时要注意从点的大小、疏密、组成的形状来观察点状事物代表的含义。 描述的角度：疏密+数量+极值+方位。具体描述：①总体分布特征（疏密状况，是否均衡；如果不均，哪多，哪少）；②极值区位置名称（最多、最少、最集中的地带在哪，沿什么线分布，或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。）③点组成的形状——反应什么规律。其他——大小，代表的含义(如城市等级)，点的动态变化等。当然，描述时要看图说话，突出重点，因题而宜（不一定要面面俱到）。 【例1】（2013四川卷）阅读下列材料，回答问题。 下图是甲国地图。甲国是美国重要的服装进口国，服装生产中心在A城；首都B城是该国重要的工业中心，纺织、食品、制糖是其主要工业部门。 与甲国东部城市比较，指出该国西部城市分布的突出特点。（6分）
【答案】城市分布较密集（2分）；主要分布在铁路沿线（或湖、海沿岸及其附近）（2分）；多等级较高的城市（2分）。 提示：本题没有考查图示区域城市的分布特点，而是让学生通过观察该区域东西城市分布的差异，说出西部地区城市的分布特点。侧重考查图示信息的获取能力和比较分析能力。注意从疏密和城市等级两角度解答。 【例2】（2011课标卷）下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读图，回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。 【答案】分布不均衡。集中分布在东部沿海省市，以环渤海地区(或京津冀地区)、长江三角洲地区最为集中。西北部的省区总部数量较少。 二、线状地理事物的分布
如何描述地理事物的空间分布特征(特点) 一、点状地理事物的描述试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况，在读图时要注意从点的大小、疏密、组成的形状来观察点状事物代表的含义。 描述的角度:疏密+数量+极值+方位。具体描述：①总体分布特征(疏密状况,是否均衡；如果不均,哪多,哪少）；②极值区位置名称(最多、最少、最集中的地带在哪,沿什么线分布,或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。）③点组成的形状——反应什么规律。其他——大小，代表的含义(如城市等级)，点的动态变化等。当然，描述时要看图说话，突出重点，因题而宜(不一定要面面俱到）。 【例1】(２0１3四川卷）阅读下列材料,回答问题。 下图是甲国地图。甲国是美国重要的服装进口国,服装生产中心在A城；首都B城是该国重要的工业中心，纺织、食品、制糖是其主要工业部门。 与甲国东部城市比较,指出该国西部城市分布的突出特点。(６分) 【答案】城市分布较密集（２分）；主要分布在铁路沿线（或湖、海沿岸及其附近）（2分）;多等级较高的城市(２分）。提示:本题没有考查图示区域城市的分布特点，而是让学生通过观察该区域东西城市分布的差异,说出西部地区城市的分布特点。侧重考查图示信息的获取能力和比较分析能力。注意从疏密和城市等级两角度解答。 【例２】（2０1１课标卷)下图示意2０0７年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读图,回答下列问题。简述中国大陆制造业企业5０0强总部空间分布的特点。
【答案】分布不均衡。集中分布在东部沿海省市，以环渤海地区(或京津冀地区)、长江三角洲地区最为集中。西北部的省区总部数量较少。 二、线状地理事物的分布 线状地理分布图，常用线状符号来表示交通线、河流、山脉、等值线等。带箭头的表示动态，不带箭头的表示静态。线段的长短、粗细表示量的大小(或标上数值）。具体可分为两类： (1)描述一条线(通常为等值线)的分布情况 这类试题只要求描述某一特定线条的地理事物，如年等降水量线、等温线等,可从走向、延伸方向去考虑。读图时注意观察曲线“拐点”的位置，以便分段描述。这类题目大部分都需要分段描述;如“我国一月0℃等温线”分布，可描述为：东段大致东西走向,大致沿秦岭淮河一线;西段大致东北——西南走向、近似于与青藏高原东缘山麓平行。 【例3】(0３全国卷）描述图中1０℃等温线的走向,并说明其原因 【答案】1０℃等温线东半段接近东西走向(与纬线平行)，主要受纬度（太阳辐射）因素的影响；该等温线西半段呈东北-西南走向,受东北-西南走向的太行山(黄土高原东缘)影响。 (2）描述多条线状地理事物的分布。
摘要：为实现多输入、多输出、高度非线不稳定的倒立摆系统平衡稳定控制，将倒立摆系统的非线性模型进行近似线性化处理，获得系统在平衡点附近的线性化模型。利用牛顿—欧拉方法建立直线型一级倒立摆系统的数学模型。在分析的基础上，基于状态反馈控制中极点配置法对直线型倒立摆系统设计控制器。由MATLAB仿真表明采用的控制策略是有效的，设计的控制器对直线型一级倒立摆系统的平衡稳定性效果好，提高了系统的干扰能力。 关键词：倒立摆、极点配置、MATLAB仿真 引言：倒立摆是进行控制理论研究的典型试验平台，由于倒立摆本身所具有的高阶次、不稳定、非线性和强耦合性，许多现代控制理论的研究人员一直将他视为典型的研究对象，不断从中发掘出新的控制策略和控制方法。控制器的设计是倒立摆系统的核心内容，因为倒立摆是一个绝对不稳定的系统，为使其保持稳定并且可以承受一定的干扰，基于极点配置法给直线型一级倒立摆系统设计控制器 1．数学模型的建立 倒立摆系统其本身是自不稳定的系统，实验建模存在着一定的困难。在忽略掉一些次要的因素之后，倒立摆系统就是一典型的运动的刚体系统，可以在惯性坐标系中应用经典力学理论建立系统动力学方程。下面采用牛顿-欧拉方法建立直线型一级倒立摆系统的数学模型。 1.1微分方程的数学模型 在忽略了空气阻力和各种摩擦力之后，可将直线一级倒立摆系统抽象成小车和匀质杆组成的系统，如图1所示：
图1：直线一级倒立摆模型 设系统的相关参数定义如下： M：小车质量 m：摆杆质量 b：小车摩擦系数 l：摆杆转动轴心到杆质心的长度 I：摆杆质量 F：加在小车上的力 x：小车位置 Φ：摆杆与垂直方向上方向的夹角 θ：摆杆与垂直方向下方向的夹角（摆杆的初始位置为竖直向下） 如下图2所示为小车和摆杆的受力分析图。其中，N和P为小车与摆杆相互作用力的水平和垂直方向的分量。
河北工程大学 2011 - 2012 学年第一学期期末考查试卷题号一二三四五六七八九十总分评分 评卷教师 一、名词解释（14×2=28） 1.空间位置分析: 指通过空间坐标系中坐标值来确定空间物体的地理位置。 2.空间分布分析: 空间分布反映了同类空间物体的群体定位信息。 3.空间距离分析：空间物体的接近程度。 4.空间关系: 空间对象的相关关系，包括拓扑、方位、相似、相关等。 5.ArcToolbox：空间处理工具的集合，它包含了Arcgis地理处理的大部分的分析工具和数 据管理工具。 6.成本加权分配：通过成本距离加权函数，计算出每个栅格到距离最近、成本最低源的最 少累加成本。 7.网格：将栅格图像按一定的数学函数进行划分得到的最小像素单元。 8. 克里格插值：又称空间局部插值法，是以变异函数理论和结构分析为基础，在有限区域内对区域化变量进行无偏最优估计的一种方法，克里格插值是一种基于统计学的插值方法。 9. 地图代数：地图代数是以一尺度空间内栅格点集的变换和运算来解决地理信息的图形符号可视化及空间分析的新型理论和方法，是作用于不同数据层面上的基于数学运算的叠加运算。 10. 重分类：即基于原有数值，对原有数值重新进行分类整理从而得到一组新值并输出。 11. 空间数据：空间数据是指用来表示空间实体的位置、形状、大小及其分布特征诸多方面信息的数据，它可以用来描述来自现实世界的目标，它具有定位、定性、时间和空间关系等特性。 12. 空间分析：空间分析是基于地理对象的位置和形态特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。 13. 表面分析：主要通过生成新数据集，诸如等值线，坡度，坡向，山体阴影等派生数据，获得更多的反映原始数据集中所暗含的空间特征，空间格局等信息。 14. 等值线：将表面上相邻的具有相同的值的点连接起来的线，如地图上的等高线、气温图上的等压线。 二、简答题（8×4=32） 1、简述GIS空间关系 答：空间关系是指各空间实体之间的空间关系，包括拓扑空间关系，方位和相似等关系。
状态空间分析及设计 姓名：周海波 学号：200740297(15) 班级：自控实验0701班 日期：2010-5-2
目录 一．系统能控性和能观性判定 二．主导极点法进行状态反馈极点配置 三．对称根轨迹法（SRL）进行状态反馈极点配置 四．主导极点法和SRL状态反馈极点配置对比 五．全维观测器设计和分析 1.观测器设计 2.分离定理验证 六．带全维观测器的状态反馈与直接状态反馈对比 七．降阶观测器和带降阶观测器的状态反馈系统的设计和分析八．全维观测器的状态反馈与降阶观测器的状态反馈对比 1.抗过程干扰能力 2.抗测量噪声能力 九．采用内模原则设计状态反馈系统 1.跟踪性能分析 2.抗干扰性能分析
状态空间分析及设计 有以下系统 122201101011x x μ ???????????=?+?????????????i []100y x =要求：对系统设计状态反馈使得系统闭环阶跃响应的超调量小于5%，且在稳态误差值为1%范围内的调节时间小于4.6s. 一．系统能控性和能观性判定 由系统能控性判别矩阵： 224001013115rank B AB A B rank ???????==????????? 由系统能观性判别矩阵：21001223142C rank CA rank CA ????????=???=????????????? 所以系统既是能控的又是能观的。 二．主导极点法进行状态反馈极点配置1.当 4.61% 4.6s n t s ζω?== <%5%e πζσ?=<解得：0.691n ζζω>??>?取0.75 2n ζω==则：2222340 n n s s s s ζωω++=++=所以1,2 1.5 1.323s j =?±，取非主导极点38s =?，则期望特征多项式为： 232(34)(8)112832 s s s s s s +++=+++设[]123K k k k =又
实验四-空间数据查询与分析(ArcGIS)
实验四空间数据查询与分析 一、实习目的 1.掌握空间数据查询与分析的原理与 方法。 2.掌握空间数据查询与分析的内容与 技术。 3.结合实际，掌握利用缓冲和网络分 析方法解决地学空间分析问题的能力。 二、实验准备 预备知识 空间数据的查询与分析是GIS的基本操作功能，数据探查包含属性数据查询，空间数据查询，地理可视化。空间数据分析包括矢量数据分析，如缓冲、叠加、地图操作等；栅格数据分析，如局域、领域等分析；地形制图和分析；空间插值；基于区域的分析；网络分析等。 空间数据及其表达 空间数据（也称地理数据）是地理信息系统的一个主要组成部分。空间数据是指以地球 表面空间位置为参照的自然、社会和人文经济景观数据，可以是图形、图像、文字、表格和数字等。它是GIS所表达的现实世界经过模型抽象后的内容，一般通过扫描仪、键盘、光盘或其它通
讯系统输入GIS。在某一尺度下，可以用点、线、面、体来表示各类地理空间要素。有两种基本方法来表示空间数据：一是栅格表达;一是矢量表达。两种数据格式间可以进行转换。 实验数据 Data4数据或学生自己准备于该实验相关的数据 三、实验内容及步骤 本实验方法是学生自主实验，实习手册只简绍涉及到空间查询与分析部分软件的操作，具体试验内容采取学生自问自答的方式进行，即 学生根据所学知识，自己设计有关空间查询与分析的实际问题，并通 过实验来回答问题。要求至少列举一个空间缓冲分析的案例，一个网 络分析的案例，然后通过实验来分析解决。 1、空间查询 1）利用图形查询属性 直接点击图形查询属性（Identify） 选取Identify 工具。用这个工具点取要素（点、线、面状）时，弹出Identify Result（查询结果）对话框，显示该要素的属性值。如下图：
如何描述地理事物的空间分布特征 一、点状地理事物的描述 试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物的分布状况,在读图时要注意从点的大小、疏密、组成的形状来观察点状事物代表的含义。 描述的角度:疏密+数量+极值+方位。具体描述:①总体分布特征(疏密状况,是否均衡;如果不均,哪多,哪少;②极值区位置名称(最多、最少、最集中的地带在哪,沿什么线分布,或者说出最稠密或最稀薄区的地区名称等。③点组成的形状——反应什么规律。其他——大小,代表的含义(如城市等级,点的动态变化等。当然,描述时要看图说话,突出重点,因题而宜(不一定要面面俱到。 【例1】(2013四川卷阅读下列材料,回答问题。 下图是甲国地图。甲国是美国重要的服装进口国,服装生产中心在A城;首都B 城是该国重要的工业中心,纺织、食品、制糖是其主要工业部门。 与甲国东部城市比较,指出该国西部城市分布的突出特点。(6分
【例2】(2011课标卷下图示意2007年中国大陆制造业企业500强总部的空间分布。读图,回答下列问题。 简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布的特点。
二、线状地理事物的分布 线状地理分布图,常用线状符号来表示交通线、河流、山脉、等值线等。带箭头的表示动态,不带箭头的表示静态。线段的长短、粗细表示量的大小(或标上数值。具体可分为两类: (1描述一条线(通常为等值线的分布情况 这类试题只要求描述某一特定线条的地理事物,如年等降水量线、等温线等,可从走向、延伸方向去考虑。读图时注意观察曲线“拐点”的位置,以便分段描述。这类题目大部分都需要分段描述;如“我国一月0 ℃等温线”分布,可描述为:东段大致东西走向,大致沿秦岭淮河一线;西段大致东北——西南走向、近似于与青藏高原东缘山麓平行。 【例3】(03全国卷描述图中10℃等温线的走向,并说明其原因
如何描述地理事物得空间分布特征(特点) 一、点状地理事物得描述 试题通常以某一区域图为背景图来呈现点状事物得分布状况,在读图时要注意从点得大小、疏密、组成得形状来观察点状事物代表得含义。 描述得角度:疏密+数量+极值+方位、具体描述:①总体分布特征(疏密状况)总分结构描述(就是否均衡;如果不均,哪多,哪少);②极值区位置名称(最多、最少、最集中得地带在哪,沿什么线分布,或者说出最稠密或最稀薄区得地区名称等。)③点组成得形状--反应什么规律。其她——大小,代表得含义(如城市等级),点得动态变化等。当然,描述时要瞧图说话,突出重点,因题而宜(不一定要面面俱到)。 【例１】(2013四川卷)阅读下列材料,回答问题、 下图就是甲国地图。甲国就是美国重要得服装进口国,服装生产中心在A城;首都B城就是该国重要得工业中心,纺织、食品、制糖就是其主要工业部门。 (2)与甲国东部城市比较,指出该国西部城市分布得突出特点、(６分) 【答案】(2)城市分布较密集(2分);主要分布在铁路沿线(或湖、海沿岸及其附近)(2分);多等级较高得城市(2分)。
【例2】(２0１１课标卷)下图示意2007年中国大陆制造业企业50０强总部得空间分布。读图,回答下列问题、?简述中国大陆制造业企业500强总部空间分布得特点。 【答案】分布不均衡。集中分布在东部沿海省市,以环渤海地区(或京津冀地区)、长江三角洲地区最为集中、西北部得省区总部数量较少。 二、线状地理事物得分布 线状地理分布图,常用线状符号来表示交通线、河流、山脉、等值线等、带箭头得表示动态,不带箭头得表示静态。线段得长短、粗细表示量得大小(或标上数值)、具体可分为两类: (1)描述一条线(通常为等值线)得分布情况 这类试题只要求描述某一特定线条得地理事物,如年等降水量线、等温线等,可从走向、延伸方向去考虑、读图时注意观察曲线“拐点”得位置,以便分段描述。这类题目大部分都需要分段描述;如“我国一月0 ℃等温线”分布,可描述为:东段大致东西走向,大致沿秦岭淮河一线;西段大致东北-—西南走向、近似于与青藏高原东缘山麓平行、
一、直线一级倒立摆建模 根据自控原理实验书上相关资料，直线一级倒立摆在建模时,一般忽略掉系统中的一些次要因素.例如空气阻力、伺服电机的静摩擦力、系统连接处的松弛程度等，之后可将直线一级倒立摆系统抽象成小车和匀质杆组成的系统，如下图所示： 倒立摆系统是典型的机电一体化系统,其机械部分遵循牛顿的力学定律,其电气部分遵守电磁学的基本定理.因此,可以通过机理建模方法得到较为准确的系统数学模型,通过实际测量和实验来获取系统模型参数.无论哪种类型的倒立摆系统,都具有3个特性,即:不确定性、耦合性、开环不稳定性. 直线型倒立摆系统,是由沿直线导轨运动的小车以及一端固定于小车上的匀质长杆组成的系统. 小车可以通过传动装置由交流伺服电机驱动. 小车导轨一般有固定的行程,因而小车的运动范围是受到限制的。 虽然倒立摆的形式和结构各异，但所有的倒立摆都具有以下的特性: 1) 非线性 倒立摆是一个典型的非线性复杂系统，实际中可以通过线性化得到系统的近似模型，线性化处理后再进行控制。也可以利用非线性控制理论对其进行控制。倒立摆的非线性控制正成为一个研究的热点。 2) 不确定性 主要是模型误差以及机械传动间隙，各种阻力等，实际控制中一般通过减少各种误差来降低不确定性，如通过施加预紧力减少皮带或齿轮的传动误差，利用滚珠轴承减少摩擦阻力等不确定因素。 3) 耦合性 倒立摆的各级摆杆之间，以及和运动模块之间都有很强的耦合关系，在倒立摆的控制中一般都在平衡点附近进行解耦计算，忽略一些次要的耦合量。 4) 开环不稳定性 倒立摆的平衡状态只有两个，即在垂直向上的状态和垂直向下的状态，其中垂直向上为绝对不稳定的平衡点，垂直向下为稳定的平衡点。由于机构的限制，如运动模块行程限制，电机力矩限制等。为了制造方便和降低成本，倒立摆的结构尺寸和电机功率都尽量要求最小，行程限制对倒立摆的摆起影响尤为突出，容易出现小车的撞边现象。 由此，约束限制直线型一级倒立摆系统的实际控制要求可归结为3点: (1)倒立摆小车控制过程的最大位移量不能超过小车轨道的长度; (2)为保证倒立摆能顺利起立,要求初始偏角小于20°;
GIS空间分析理论与方法 第一章绪论 1.空间分析概念 GIS空间分析是从一个或多个空间数据图层获取信息的过程。空间分析是集空间数据分析和空间模拟于一体的技术，通过地理计算和空间表达挖掘潜在空间信息，以解决实际问题(刘湘南等, 2008)。 2.空间分析与GIS的关系 空间分析是地理信息系统的核心和灵魂。空间分析是地理信息系统的主要特征，是评价一个地理信息系统的主要指标之一。 3.空间分析在GIS中的地位和作用 空间分析是GIS的核心；空间分析是GIS的核心功能；空间分析的理论性和技术性 第二章GIS空间分析的基本理论 1.空间分析有哪些理论？ 空间关系理论；地理空间认知理论；地理空间推论理论；空间数据的不确定性分析理论 2.简述空间关系的类型及各类型的特点？ GIS空间关系主要分为顺序关系、度量关系和拓扑关系三大类型。 顺序关系描述目标在空间中的某种排序，主要是目标间的方向关系，如前后左右、东西南北等。 度量关系是用某种度量空间中的度量来描述的目标间的关系，主要是指目标间的距离关系。拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。 3.简述拓扑空间关系的特点？ 拓扑空间关系是指拓扑变换下的拓扑不变量，如空间目标的相邻和连通关系，以及表示线段流向的关系。 拓扑变换： 拓扑所研究的是几何图形的一些性质，它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变，只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点，又不产生新点。 拓扑变换的条件：在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系，并且邻近的点还是邻近的点。 拓扑关系表达的代表性模型：4元组模型、9元组模型、基于V oronoi图的V91模型、RCC 模型、空间代数模型 4.简述方向空间关系的类型和特点？ 方向关系是顺序关系中的最主要的关系。方向关系的描述方式包括定量描述和定性描述两种。 一般方向关系的形式化描述：使用的是绝对方向关系参考。 九种方向关系：正东：restricted-east(pi,qi)≡X(pi)>X(qi)∧Y(pi)=Y(qi) 5.简述距离关系的类型和计算方法？ 欧氏距离、切比雪夫距离、马氏距离、明氏距离P21 6.简述空间关系描述模型的评价准则？ 一般从完备性、严密性、唯一性、通用性 1.空间关系表达是否是形式化的、无歧义的