華中科技大學(xué)數(shù)字化工程與仿真中心學(xué)術(shù)成果

中心擁有“數(shù)字流域科學(xué)與技術(shù)湖北省重點實驗室”、“水電能源仿真中心”、“數(shù)字流域暨數(shù)字城市工程中心”、“空間信息科學(xué)與技術(shù)（衛(wèi)星遙感）中心”，并設(shè)有系統(tǒng)工程研究所、系統(tǒng)仿真與科學(xué)可視化研究所、信息與控制技術(shù)研究所、遙感與空間信息應(yīng)用研究所、數(shù)字城市與規(guī)劃設(shè)計研究所。在數(shù)字仿真、數(shù)字流域、數(shù)字城市等主要研究領(lǐng)域已形成鮮明學(xué)術(shù)特色，已率先完成或正在進行的項目有“數(shù)字襄樊”、“數(shù)字佛山”、“數(shù)字灌區(qū)”、“數(shù)字清江”、 “三維虛擬人”等。

在國民經(jīng)濟建設(shè)主戰(zhàn)場，承擔了一系列解決關(guān)系到我國國民經(jīng)濟發(fā)展和國家重大決策包括國家“973”計劃、 “863”計劃、自然科學(xué)基金， “六五”至“十五”重大科技攻關(guān)計劃在內(nèi)的涉及水電能源工程規(guī)劃、開發(fā)、運行、控制、管理與防災(zāi)減災(zāi)工程中的關(guān)鍵技術(shù)與重大科學(xué)問題的科研任務(wù)，一批成果在三峽工程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，具有協(xié)同解決重大的、綜合性的關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問題的能力，眾多研究企及國際學(xué)術(shù)前沿水平，取得一批包括國家科技進步一等獎在內(nèi)的、并在學(xué)術(shù)界有重要影響的研究成果，發(fā)表在國內(nèi)外權(quán)威期刊上的大量學(xué)術(shù)論文被SCI、EI等收錄，部分研究成果被多次引用，并引起國內(nèi)外學(xué)者專家的濃厚興趣和一系列探索性研究，獲得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。2100433B

華中科技大學(xué)數(shù)字化工程與仿真中心國家級重大研究項目

1. 國家“973”重大基礎(chǔ)研究計劃

? □流域水電梯級開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的時空影響基礎(chǔ)研究（973預(yù)研）（項目編號：2004CCA02500）；

? □長江水資源變化研究(973項目)“長江流域水沙產(chǎn)輸及其與環(huán)境變化耦合機理”（項目編號： 2003CB415200）

? □第五課題：流域水沙及環(huán)境變化特征信息監(jiān)測反饋（項目編號：2003CB415205）；

? □中國大陸地殼形變與地震活動性關(guān)系研究子課題南天山強震區(qū)地殼形變與地震活動的時空耦合關(guān)系研究（973預(yù)研）（項目編號：2003CCB00600）。

2. 國家“863”高技術(shù)發(fā)展計劃引導(dǎo)項目

? □光纖電力互感器及數(shù)字仿真自動化設(shè)備（項目編號：2005AA001200） 。

3. 國家自然科學(xué)基金重大、重點、面上項目

? □大型水利工程對長期水資源長期生態(tài)學(xué)效應(yīng)研究；

? □市場條件下流域梯級水電能源聯(lián)合優(yōu)化運行和管理的先進理論與方法；

? □水電能源及其在電力市場競爭中的混沌演化與雙贏策略研究；

? □流域徑流過程的非線性預(yù)測理論與方法；

? □河流中“水華”發(fā)生閾值及控制對策基礎(chǔ)研究；

? □基于3S的水庫誘發(fā)地震危險性分布式評價模型與方法研究；

? □擬文化微粒群演化支持下的水電短期交易策略；

? □中國大陸典型構(gòu)造變形和現(xiàn)今構(gòu)造應(yīng)力場研究；

? □海量空間數(shù)據(jù)的多重近似索引方法研究；

? □斷層間相互作用及其觸震與緩震效應(yīng)定量研究；

? □中國教育科研網(wǎng)格計劃-網(wǎng)格環(huán)境下數(shù)字化虛擬人的三維重建-網(wǎng)格應(yīng)用平臺及其典型應(yīng)用建設(shè)（圖像處理網(wǎng)格應(yīng)用平臺建設(shè)）。

4. 國家科技攻關(guān)計劃

? □三峽工程塔帶機及供料線關(guān)鍵技術(shù)消化吸收研究；

? □特大型梯級水利水電工程安全及高校運行若干關(guān)鍵技術(shù)研究；

? □虛擬地形實時***關(guān)鍵技術(shù)研究。 （***為不宜公開的內(nèi)容，下同）

5. 高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金

? □基于3S的流域降雨量分布式反演模型與方法研究；

? □電力市場環(huán)境下水電能源優(yōu)化運行的先進理論與方法；

? □基于隨機混沌理論的徑流序列預(yù)測研究；

? □斷裂間相互作用及其對活動斷裂地震危險性的影響研究。

6. 十一五專項及國防重點基礎(chǔ)項目?

? □教育部跨世紀優(yōu)秀人才培養(yǎng)計劃基金，基于“數(shù)字流域”的異質(zhì)集群網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)定與服務(wù)質(zhì)量控制策略研究；

? □中國數(shù)字科技館體驗館建設(shè)；

? □目標波譜特性數(shù)據(jù)挖掘與融合技術(shù)研究；

? □損傷**、**和**技術(shù)研究；

? □****技術(shù)及***VR技術(shù)研究；

? □***潛艇*****及搶修方案擬制；

? □***視景軟件系統(tǒng)研制；

? □基于虛擬空間環(huán)境的場景成像與景象匹配***仿真研究 ；

? □水波動態(tài)三維仿真系統(tǒng)；

? □面向**裝備生命周期的故障診斷***研究 ；

? □戰(zhàn)場虛擬地學(xué)環(huán)境應(yīng)用研究。

華中科技大學(xué)數(shù)字化工程與仿真中心重大工程應(yīng)用項目

1. 千萬元級項目

? □湖北省水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)建設(shè)一期工程(STBC/JS2004-1)；

? □“數(shù)字清江”工程應(yīng)用研究開發(fā)項目。

2. 百萬元級項目

? □三峽數(shù)字梯級調(diào)度決策支持系統(tǒng)（DSS）；

? □三峽梯級水電聯(lián)合調(diào)度（AGC）；

? □河南電網(wǎng)調(diào)度仿真系統(tǒng)（DTS）開發(fā)；

? □河南省南陽地調(diào)調(diào)度員和變電值班培訓(xùn)模擬系統(tǒng)(南陽DTS)；

? □福建電網(wǎng)水火電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度決策支持系統(tǒng)；

? □疏勒河控制中心及信息平臺。

3. 其它項目

? □南陽電業(yè)局農(nóng)電公司輸配電GIS技術(shù)合作與系統(tǒng)開發(fā)；

? □國調(diào)水調(diào)自動化系統(tǒng)三期工程部分高級應(yīng)用軟件合同；

? □河北省滏陽河源頭城市人居生態(tài)環(huán)境綜合規(guī)劃研究；

? □基于AM/FM/GIS與GPS的配電服務(wù)信息系統(tǒng)研究與開發(fā)；

? □佛山市三維城市規(guī)劃信息系統(tǒng)軟件開發(fā)；

? □云南曲靖大型灌區(qū)信息化建設(shè)規(guī)劃；

? □長江中上游干支流水利樞紐與三峽工程綜合利用聯(lián)合調(diào)度研究；

? □流域水資源統(tǒng)一調(diào)度決策關(guān)鍵問題與建模研究；

? □武漢長江二橋長期健康監(jiān)測和數(shù)字化管養(yǎng)系統(tǒng)；

? □云南省曲靖大型灌區(qū)信息化建設(shè)實施方案（2003-2005）；

? □平煤集團煤層安全開采三維可視化可行性研究；

? □武漢市城市路橋收費管理中心通行費（年票）計算機征管系統(tǒng)工程；

? □長江三峽水利樞紐安全決策支持系統(tǒng)總體設(shè)計；

? □中國數(shù)字城市項目；

? □關(guān)于編制《湖北省分縣水土流失圖冊》合同書；

? □宏博集團—漢江慈惠墩鹵水輸送管道系統(tǒng)設(shè)計協(xié)議；

? □城市管理局指揮中心系統(tǒng)呼叫中心子系統(tǒng)和無線通信子系統(tǒng)建設(shè)方案設(shè)計及招標文件技術(shù)部分 編制；

? □疏勒河灌區(qū)信息化建設(shè)規(guī)劃；

? □數(shù)字佛山工程(GIS)總體規(guī)劃(2006-2010)；

? □數(shù)字佛山工程(GIS)總體規(guī)劃補充協(xié)議；

? □共建水電能源綜合研究仿真中心協(xié)議書；

? □共建“數(shù)字流域工程中心”協(xié)議書；

? □清江流域及三峽壩區(qū)航測與數(shù)據(jù)加工工程；

? □佛山市新城區(qū)四維虛擬系統(tǒng)；

? □基于遙感影像的城市發(fā)展研究；

? □宜昌市東風(fēng)渠灌區(qū)2005年度水利信息化工程建設(shè)；

? □鋁電解變流系統(tǒng)諧波治理設(shè)計系統(tǒng)；

? □南通市突發(fā)公共事件應(yīng)急平臺可行性研究 ；

? □南通市突發(fā)公共事件應(yīng)急平臺總體框架設(shè)計 ；

? □南通市民防應(yīng)急指揮資源調(diào)查與指揮平臺構(gòu)建研究 ；

? □疏勒河三大水庫；

? □長江中上游干支流水利樞紐與三峽工程綜合利用聯(lián)合調(diào)度研究；

? □基于3S的流域降雨量分布式反演模型與方法研究20040487016；

? □武漢市城市路橋收費管理中心遠程聯(lián)網(wǎng)設(shè)計合同。

華中科技大學(xué)數(shù)字化工程與仿真中心縱向項目

?

? □分布異地環(huán)境支持資源預(yù)定和服務(wù)質(zhì)量策略的主動多播協(xié)同仿真技術(shù)研究；

? □國家抗震救災(zāi)部技術(shù)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)工程；

? □數(shù)字武漢防洪仿真系統(tǒng)研究；?

? □基于3S技術(shù)的數(shù)字城市建設(shè)的知識產(chǎn)權(quán)與專利戰(zhàn)略研究。

中心以院士為旗幟，凝聚了一批包括從美國麻省理工學(xué)院（MIT）等國內(nèi)外著名學(xué)府畢業(yè)的博士在內(nèi)的中青年高級專業(yè)技術(shù)人才，截至2008年末，中心擁有院士5人（其中雙聘院士3人）、博導(dǎo)10人、教授14人、副教授15人，博士后研究人員12人，中青年教師博士化率75%。學(xué)科領(lǐng)域涵蓋水利水電工程、水文學(xué)與水資源、信息科學(xué)、控制科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、力學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)，以及其它相關(guān)學(xué)科的分支學(xué)科。

中心用于科學(xué)研究的設(shè)備與軟件固定資產(chǎn)價值約4800萬元，實驗室面積3650平方米，具有優(yōu)良的人才培養(yǎng)和科學(xué)研究條件與環(huán)境。中心以國內(nèi)最大的五千億次HP高性能集群計算機和SGI Onyx2小巨型機（4CPU，4G內(nèi)存，320G磁盤陣列）為核心，16臺UNIX工作站和三百多臺套高端NT計算機、高速海量數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器、以及專用增強型多媒體設(shè)備通過千兆位高速網(wǎng)絡(luò)互連，形成了亞洲規(guī)模最大、設(shè)備最先進、具有協(xié)同并行計算能力、基于網(wǎng)格的數(shù)字仿真計算與分析系統(tǒng)。

中心擁有國內(nèi)最大的68平方米立體仿真屏，可大幅面、高清晰度同步顯示實時生成的三維圖形圖像與各類立體視頻信息，創(chuàng)造身臨其境的虛擬現(xiàn)實環(huán)境，同時中心已經(jīng)建成國際領(lǐng)先水平的空間科學(xué)信息背景下供VR和3DGIS可視化研究的增強型PowerWall（立體環(huán)幕）和iDesk系統(tǒng)（立體桌面信息系統(tǒng)）、EOS/MODIS衛(wèi)星遙感系統(tǒng)，上述系統(tǒng)集成了全球領(lǐng)先技術(shù)，使中心成為一個在水電能源綜合開發(fā)利用和空間信息科學(xué)背景下基于3DGIS和VR并行協(xié)同仿真等研究領(lǐng)域具有一定國際影響的研究、開發(fā)與教育基地。

礦業(yè)與地下工程虛擬仿真實驗中心是華北科技學(xué)院校級仿真實驗中心，中心于2019年申請立項批準，經(jīng)過一年多的建設(shè)，截至2021年3月，已完成建設(shè)任務(wù)，開始正式上線運行。該實驗中心設(shè)在安全工程學(xué)院安科樓506室。

礦業(yè)與地下工程仿真實驗中心是為了適應(yīng)該校城市地下空間工程與采礦工程的教學(xué)需要，滿足土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)、工程地質(zhì)、地下工程施工、地下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、礦井建設(shè)、巖石力學(xué)及其工程等課程的教學(xué)需求而建設(shè)，同時為了滿足華北科技學(xué)院應(yīng)急轉(zhuǎn)型發(fā)展，同樣是城市地下空間應(yīng)急安全需要，建成后的仿真中心將根據(jù)教學(xué)與科研對地下空間工程新的需求不斷完善。

礦業(yè)與地下工程虛擬仿真中心設(shè)立主任和副主任各1名，實驗中心秘書1名，建設(shè)團隊分別來自城市地下工程系和采礦工程系的相關(guān)教師。

礦業(yè)與地下工程虛擬仿真實驗中心是城市地下空間工程、采礦工程地下工程方向相關(guān)課程的重要實驗平臺。該實驗中心涉及巖體力學(xué)、土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)、地下工程施工、城市地下空間導(dǎo)論、城市地下空間規(guī)劃等課程的相關(guān)實驗。相關(guān)課程可以在該實驗平臺中選擇相關(guān)實驗，系統(tǒng)中包括的子實驗均有相應(yīng)的課時，完成后即可獲得相關(guān)實驗課時。

礦業(yè)與地下工程虛擬仿真實驗中心是城市地下空間工程專業(yè)、礦業(yè)工程礦山施工方向?qū)W生開展專業(yè)知識學(xué)習(xí)的重要實驗。該實驗利用先進的計算機仿真虛擬技術(shù)，在虛擬平臺上完成室內(nèi)較難完成的巖土三軸力學(xué)實驗、地下結(jié)構(gòu)、地下工程施工等實驗內(nèi)容。學(xué)生在計算機上通過該模擬巖土實驗、地下結(jié)構(gòu)、地下施工技術(shù)等實驗過程，了解相關(guān)課程的基本知識要領(lǐng)，并且系統(tǒng)會根據(jù)每一次的學(xué)生的操作步驟對錯與否，以及使用的裝配時間對學(xué)生的實驗結(jié)果自動評分。

礦山數(shù)字化教育部工程研究中心依托中國礦業(yè)大學(xué)計算機應(yīng)用技術(shù)、通信與信息系統(tǒng)、檢測技術(shù)與自動化裝置、安全技術(shù)及工程（國家重點學(xué)科）、電力電子與電力傳動（國家重點學(xué)科）、控制理論與控制工程等博士點學(xué)科進行建設(shè)。

工程中心始建設(shè)于2007年9月8日。