基於Holon的分佈式協同地理建模理論、方法與應用

目錄
前言
第1章緒論1
1.1分佈式協同地理建模環境2
1.2研究概況和進展3
1.2.1建模理論與方法研究進展3
1.2.2分佈式協同建模研究進展5
1.2.3協同建模控制模式研究進展8
1.2.4 Holon控制理論研究進展9
1.2.5 Holon與Agent，Holarchy與MAS的關係12
1.2.6存在的問題及分析14
1.3研究意義、目標和內容15
1.3.1研究意義15
1.3.2研究目標16
1.3.3研究內容16
1.4研究方法和技術路線17
1.4.1研究方法17
1.4.2技術路線18
1.5本書要點19

第2章基於Holon的分佈式協同地理建模過程21
2.1分佈式協同地理建模總體過程21
2.2團隊組織子過程和建模管理子過程24
2.2.1團隊組織子過程24
2.2.2建模管理子過程25
2.3面向分佈式協同地理建模的Holon理論擴展26
2.3.1 Holon/Holarchy的概念擴展26
2.3. 2面向分佈式協同地理建模的Holon擴展定義27
2.4分佈式協同地理建模Holarchy 29
2.4.1體系結構29
2.4.2辨識Holon的種類30
2.4.3定義Holon的功能和行為32
2.4.4形成兩個層面的Holarchy 34
2.5協同建模Holon間的作用機制和交互過程36
2.5.1 Holon間的作用機制36
2.5.2 Holon間的交互關係40
2.5.3 Holon間交互過程的UML圖42

第3章分佈式協同地理建模的團隊組織子過程45
3.1基於Holon的地理建模團隊組織45
3.1.1建模團隊的組織空間46
3.1.2建模團隊的組織結構47
3.2角色的概念、表示和角色間的關係48
3.2 .1角色的概念48
3.2.2角色的表示49
3.2.3角色與角色之間的關係51
3.3地理建模成員Holon間的契約51
3.3.1契約及其表示52
3.3.2建模契約53
3.3 .3協同契約54
3.4地理建模成員Holon的角色化算法55
3.4.1建模成員Holon角色化算法56
3.4.2期望角色的設置57
3.4.3潛在建模成員Holon集合的識別和匹配58
3.4 .4簽訂契約58

第4章分佈式協同地理建模的建模管理子過程60
4.1基於分層任務網絡的地理建模任務分解與分派60
4.1.1地理建模任務的定義60
4.1.2空間分層任務網絡61
4.1.3基於分層任務網絡的地理建模任務形式化表達62
4.1.4地理建模任務的分解與分派算法64
4.2模型Holon 66
4.2.1計算複雜度67
4.2.2組織多方性67
4.2.3尺度定義68
4.2.4模型聯結70
4.2.5層級70
4.3資源Holon 71
4.3.1基礎的地理建模資源庫71
4.3 .2地理建模資源的Web服務調用74

第5章基於Petri網的建模任務Holon間依賴關係分析78
5.1基於Petri網的HTN地理建模任務表達78
5.1.1 Petri網理論基礎78
5.1.2基於Petri網的地理建模HTN規劃任務表達79
5.1.3建模子任務Holon的變遷型子網替換81
5.2地理建模任務Holon間的依賴關係表達82
5.2.1地理建模任務間的時間依賴關係83
5.2.2地理建模任務間的空間依賴關係87
5.2.3地理建模任務間的資源依賴關係91
5.3流域水文模型任務分解及依賴關係表達94
5.3.1三水源新安江模型結構94
5.3.2新安江模型的層次任務網絡97
5.4流域水文模型任務依賴關係的Petri網表達99

第6章分佈式協同地理建模任務接口的圖形化定制102
6.1分佈式地理協同建模任務接口定制102
6.1.1接口的形式化及定制化研究102
6.1.2地理建模任務接口的形式化104
6.1.3地理建模任務接口的定制原則106
6.2分佈式協同地理建模任務的接口映射108
6.2.1地理建模任務的數據描述108
6.2.2地理建模任務的組織結構110
6.2.3地理建模任務的接口映射111
6.3分佈式協同地理建模任務接口的圖形化定制113
6.3.1地理建模任務接口定制軟件114
6.3.2新安江模型的任務對象描述115
6.3.3地理建模任務接口定制的XML存儲117

第7章流域水文模型SWAT的分佈式協同建模過程119
7.1分佈式流域水文SWAT模型119
7.1.1 SWAT模型的特點119
7.1.2 SWAT模型結構和數據組織121
7.2 SWAT模型的內部模塊拆解125
7.2.1 SWAT模型的拆解原則126
7.2.2 SWAT模型源代碼的編譯和解讀126
7.3 SWAT模型分佈式協同建模的團隊組織子過程130
7.3.1 SWAT模型分佈式協同構建的概念框架130
7.3.2 SWAT模型分佈式協同建模團隊的組織空間131
7.3.3地理建模成員Holon的角色化133
7.3.4地理建模成員Holon間的協同方式135
7.4 SWAT模型分佈式協同建模的建模管理子過程136
7.4.1基於HTN的地理建模成員Holon的任務規劃能力137
7.4.2基於Holarchy的地理模型組織方式138
7.4.3地理建模資源Holon調用139
7.5分佈式協同SWAT建模結果分析140
7.5.1兩種河道水流演算的年徑流結果對比分析140
7.5.2擴展的混合河道水流演算結果分析142
參考文獻145