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《北京林业大学》 2003年
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森林空间结构分析与优化经营模型研究

汤孟平  
【摘要】: 本研究以我国东北过伐林区吉林省汪清林业局金沟岭林场为研究区,从景观和林分两个层次探讨实现森林可持续经营的空间途径。研究方法包括:非线性多目标整数规划、GIS技术应用、TWINSPAN数量分类、混交分析、竞争分析、空间分布格局分析、贪心算法、Monte Carlo算法和面向对象程序设计等。主要研究结论包括理论和应用两个方面。 理论方面: (1)森林经营的空间途径基本框架包括森林景观和林分两个层次。在景观层次,经营目标是保持森林景观的完整性和稳定性。在林分层次,经营目标是保持森林生态系统的健康与活力。无论是大尺度景观,还是小尺度林分,空间优化经营模型必须建立在空间结构分析基础之上,贯穿以保护为主,利用为辅的可持续经营思想。 (2)点结构分析理论把林分空间结构分为林木点结构和林分整体结构。林木点结构是林分在空间的局部精细结构,林分整体结构由林木点结构组成,一般是林木点结构的平均数。点结构分析理论有可能把涉及森林经营的许多方面统一起来,成为一种有效的空间分析理论。 (3)空间结构优化的建模理论与方法,突破传统的功能建模思想局限性。基于该理论与方法,建立了林分择伐空间优化模型。模型集成现代森林经理学、近自然林业、可持续经营、生物多样性保护和信息技术等理论与手段,并成功地与检查法相结合,可操作性强。此类模型属非线性多目标整数规划,Monte Carlo法是求解的可行方法之一。 (4)最大覆盖模型被引入森林类型多样性保护地选择,贪心法是模型求解的一种可行方法。 (5)把先进的双向指示种TWINSPAN分类方法引入混交林分类,并找出混交林的演替序列与规律。表明,TWINSPAN同样适用于混交林的分类和排序,对混交林演替过程的时空梯度有一定指示意义。 (6)树种多样性混交度既考虑对象木与最近邻木之间的树种隔离,同时还考虑最近邻木相互之间的树种隔离,更能反映树种混交程度。 (7)从数学上证明,如果距离相等,相同胸径等级林木之间的竞争指数小于不同胸径等级林木间的竞争指数。指出不对称竞争可能是异龄林维持高稳定性的原因之一。 (8)与精确最近邻体分析相比,Ripley’s K(d)函数才可以分析所有距离尺度下的分布格局,是较好的分布格局分析方法。 (9)研究发现,Ripley’s K(d)函数还存在第4种边缘校正情形。经证明,在第4种情形下,传统的边缘校正必然导致权重偏大。本文提出改进校正的方法。 中文摘要 (10)空间分布格局的三种Monte Carlo检验方法中,基于最大胸径的Monte Carlo 检验法较好。 应用方面: (1)采用定量与定性相结合的方法把研究区森林分为3个森林类型组,22种森林类 型,分类结果对森林经营有一定指导意义。 (2)采用最大覆模型求得的森林类型多样性最大覆盖格局包括:31、37、39、48、 51、55和64林班,共7个林班。可作为选择森林类型多样性保护地的参考依据。 (3)根据对原始林20号样地的研究,林木的竞争指数随胸径的增大服从幂函数递减 关系。当胸径达到30.gcm以后,竞争指数较低,且变化很小,此前采取抚育措施是 有效的。林分中,除极木种内竞争指数最高之外,种间竞争比种内竞争激烈。针叶树 建群种的竞争能力比阔叶树弱。因此,采伐时应以调节种间竞争为主,伐除影响针叶 树生长的阔叶树,有利于系统的进展演替。 (4)用点结构分析理论分析原始林20号样地的林分空间结构特征。林分树种多样性 混交度M=0 .6619,树种隔离程度中略偏大;林分竞争指数CI二3.8046;林木呈随机 分布格局。’证实前人的研究结论,即大树(D)30.gcm)总的分布趋势是均匀分布。 小树(D30.gcm)在小尺度(dl .Zm)是聚集分布。大树与小树的关联性不明显。 针叶树种群有均匀分布趋势,阔叶树种群则有聚集分布趋势。 (5)求解林分择伐空间优化模型,得到原始林20号样地下一经理期的最优采伐方案, 最优采伐木包括88、102、93、 34、36、63、99、94、83、40、6、22、72、37、46 和86号,共16株树木。采伐量没有超过生长量,采伐强度仅为18.2471%;伐后的 空间结构均得到改善,并且未破坏非空间结构。该采伐方案为优化经营决策提供了精 确的空间信息,可作为科学经营的依据。 (6)林分空间结构分析与计算均由自行设计的软件SSSAS完成。
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S757

【引证文献】
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1 胡艳波;惠刚盈;;优化林分空间结构的森林经营方法探讨[J];林业科学研究;2006年01期
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1 舒清态;东北过伐林区森林景观生态采伐规划理论与技术研究[D];北京林业大学;2006年
2 喻庆国;基于自然度的森林景观时空分异研究[D];北京林业大学;2007年
3 周洁敏;大熊猫生境质量评价体系研究[D];北京林业大学;2008年
4 龚文峰;基于RS和GIS松潘地区天然林景观动态过程与分类研究[D];东北林业大学;2007年
5 孙晓娟;三峡库区森林生态系统健康评价与景观安全格局分析[D];中国林业科学研究院;2007年
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1 孟黎黎;近自然森林经营目标树林分作业辅助设计系统的研建[D];北京林业大学;2007年
2 王雄宾;八达岭油松林生态系统健康评价及调控研究[D];河北农业大学;2007年
【参考文献】
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1 张合平;漓江流域森林景观资源保护及可持续利用的探讨[J];广西林业科学;2002年01期
2 李新通;可持续农业景观生态规划与设计[J];地域研究与开发;2000年03期
3 张涛,李惠敏,韦东,李雷,唐仕敏,陆凡,吴千红,唐礼俊,刘军,卢学可;城市化过程中余杭市森林景观空间格局的研究[J];复旦学报(自然科学版);2002年01期
4 詹步清;乳源木莲混交林种内及种间竞争研究[J];福建林学院学报;2002年03期
5 陈彤;漳平市天然次生阔叶林群落特征[J];福建林学院学报;2002年03期
6 林成来,洪伟,吴承祯,何东进,蓝斌;马尾松人工林生长模型的研究[J];福建林学院学报;2000年03期
7 何宗明,杨玉盛,陈光水,游水生;安曹下76年生杉木群落主要种群分布格局[J];福建林学院学报;2001年03期
8 林锦仪,陈登雄,刘寿强;凹叶厚朴杉木混交林生物量及分布格局研究[J];福建林学院学报;1999年04期
9 游水生,梁一池,杨玉盛,何宗明,兰斌;福建武平米槠种群生态空间分布规律的研究[J];福建林学院学报;1995年02期
10 蓝斌,洪伟,林武星,李欢祥;马尾松幼龄人工林竞争与生长的研究[J];福建林学院学报;1995年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 申太波,李旭光;重庆四面山采伐迹地杉檫人工混交林干扰效应[J];西南师范大学学报(自然科学版);1998年02期
2 李树人,赵勇,阎志平;日本落叶松林冠层光生态场研究[J];应用生态学报;1997年02期
3 温远光,蒋海平,黄棉;论森林环境建设与生态旅游业的持续发展[J];生态经济;1996年06期
4 张伟,赵善伦;利用I&和~*m指标法对山东赤松种群空间分布格局纹理的研究[J];生态学杂志;2002年01期
5 宋丁全,姜志林,郑作孟,何文平;光皮桦群落邻体干扰指数的研究[J];生态学杂志;2002年03期
6 李根前,唐德瑞,何景峰,王迪海;马尾松幼林邻体竞争效应及其在营林中的应用[J];陕西林业科技;1994年03期
7 李根前,唐德瑞,何景峰,王迪海;邻体干扰推广模型及其在林草生态系统的应用[J];南京林业大学学报;1999年03期
8 李政海;内蒙古草原与荒漠区几种锦鸡儿种群格局的研究[J];内蒙古大学学报(自然科学版);1995年01期
9 李树人,赵勇;树冠遮光数学模型的研究[J];河南农业大学学报;1994年03期
10 李毅,胡自治,王志泰;东祁连山高寒地区山生柳种群分布格局研究[J];草业学报;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭玲;曾庆华;;景观生态学在线型建设项目生态环境影响评价的应用[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
2 张韵;张燕;苗艳华;蒲金霞;;提升小波在笔迹鉴别中的应用[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
3 罗仁泽;王汝言;冉瑞生;;二维PCA法策略及证明[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
4 郭锋;刘丽丽;吕凝;;基于LLE和SVM的人像识别方法[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
5 周建;;需求随机的无能力约束的资源配置问题[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(下卷)[C];2000年
6 贾茵;李翠娟;张启翔;;野生小报春、栽培小报春与报春花形态学特性调查与分析[A];2007年中国园艺学会观赏园艺专业委员会年会论文集[C];2007年
7 黄河潮;林鹏;卢兆明;;p-中位数法在城市应急避难所规划中的应用[A];中国灾害防御协会——风险分析专业委员会第一届年会论文集[C];2004年
8 李燕玲;;森林分类经营管理体制问题的思考[A];林业、森林与野生动植物资源保护法制建设研究——2004年中国环境资源法学研讨会(年会)论文集(第一册)[C];2004年
9 李燕玲;;关于森林生态效益补偿制度探讨[A];林业、森林与野生动植物资源保护法制建设研究——2004年中国环境资源法学研讨会(年会)论文集(第一册)[C];2004年
10 郑世语;郑清贤;;森林限额采伐管理制度的思考[A];林业、森林与野生动植物资源保护法制建设研究——2004年中国环境资源法学研讨会(年会)论文集(第二册)[C];2004年
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1 吴艳;多传感器数据融合算法研究[D];西安电子科技大学;2003年
2 张润峰;FNS对MI大鼠HRV和心脏神经重构的作用及部分机制探讨[D];重庆医科大学;2004年
3 刘丙军;作物需水尺度特征复杂性分析理论与方法研究[D];武汉大学;2005年
4 黄金城;中国海南岛热带森林可持续经营研究[D];中国林业科学研究院;2006年
5 吴延熊;云南热区人工林可持续经营的评价研究[D];中国农业科学院;2005年
6 王太鑫;巴山木竹种群生物学研究[D];南京林业大学;2005年
7 苏春雨;中国森林资源经营管理机制的研究[D];北京林业大学;2005年
8 韩轶;城市森林建设理论及城市森林综合评价的研究[D];北京林业大学;2005年
9 王爱民;河北省退耕还林政策研究[D];北京林业大学;2005年
10 张丽霞;中国森林资源未来发展趋势及可持续发展综合评价研究[D];北京林业大学;2005年
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1 王夏黎;视频交通流检测及车辆识别系统的设计与实现[D];西北大学;2001年
2 亢睿;草原兔尾鼠种群数量动态预测和线粒体DNA遗传多态性的研究[D];新疆大学;2002年
3 张志永;莲峡河小流域森林涵养水源功能评价及典型造林设计研究[D];华中农业大学;2005年
4 漆荣;秃杉地理种源变异的研究[D];华中农业大学;2005年
5 苏尤勒;呼伦贝尔市海拉尔区景观格局的动态研究[D];内蒙古大学;2004年
6 刘俊华;原始冷杉下地表苔藓微尺度景观格局及其影响因素研究[D];中国科学院研究生院(成都生物研究所);2005年
7 米方秋;杨树人工林复合经营模式及效益的研究[D];南京林业大学;2005年
8 温雪茹;流域复合系统协调度模型设计[D];河北师范大学;2005年
9 杨艳坡;太行山片麻岩区村级景观格局和稳定性研究[D];河北农业大学;2005年
10 张海军;天保工程区森林资源经营管理政策研究[D];河北农业大学;2005年
【同被引文献】
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1 周国模;目标规划在同龄林收获调整中的应用[J];北京林业大学学报;1989年04期
2 徐新良,刘纪远,庄大方,张树文;中国林地资源时空动态特征及驱动力分析[J];北京林业大学学报;2004年01期
3 陈伯贤,陈霖生,陆静英,严承高;森林资源管理中线性规划和目标规划联合应用的研究[J];东北林业大学学报;1991年02期
4 李克让,陈育峰,黄玫,李晓兵,叶卓佳;气候变化对土地覆被变化的 影响及其反馈模型[J];地理学报;2000年S1期
5 黄健儿,林杰,陈平留;应用林龄空间理论和线性规划方法建立森林收获调整模型[J];福建林学院学报;1987年03期
6 唐守正,张会儒,胥辉;相容性生物量模型的建立及其估计方法研究[J];林业科学;2000年S1期
7 王景伟;王海泽;;景观指数在景观格局描述中的应用——以鞍山大麦科湿地自然保护区为例[J];水土保持研究;2006年02期
8 何东进,洪伟,胡海清,吴承祯,陈先珍;武夷山风景名胜区景观空间格局变化及其干扰效应模拟[J];生态学报;2004年08期
9 张芸香,郭晋平;森林景观斑块密度及边缘密度动态研究——以关帝山林区为例[J];生态学杂志;2001年01期
10 何正盛;退化森林生态系统恢复与重建的基本理论及其应用[J];重庆教育学院学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 金莹杉;翟明普;马润国;王超;;风景林分类研究现状及其方法探讨[A];首届中国林业学术大会论文集[C];2005年
2 李来兴;;黑颈鹤对繁殖栖息地的选择研究[A];国际鹤类学术研讨会论文摘要集[C];2002年
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1 夏富才;长白山阔叶红松林植物多样性及其群落空间结构研究[D];北京林业大学;2007年
2 李淑娟;帽儿山地区森林景观动态过程及景观生态评价[D];东北林业大学;2004年
3 邓向瑞;北京山区森林景观格局及其尺度效应研究[D];北京林业大学;2007年
4 葛宏立;面向类的图像分割方法研究[D];北京林业大学;2004年
5 史志华;基于GIS和RS的小流域景观格局变化及其土壤侵蚀响应[D];华中农业大学;2004年
6 张文菊;典型湿地生态系统碳蓄积与碳循环模拟[D];华中农业大学;2006年
7 孙燕楠;扎龙湿地时空格局演变的细胞自动机模型研究[D];大连理工大学;2007年
8 张洪军;东北东部山区天然次生林生态空间构建机制的研究[D];东北林业大学;2001年
9 傅瓦利;土地利用格局变化及优化设计研究[D];西南农业大学;2001年
10 于宁楼;九龙山不同森林类型立地长期生产力研究[D];中国林业科学研究院;2001年
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1 常明;基于GIS的林口林业局森林景观优化配置的研究[D];中国林业科学研究院;2006年
2 陈为;森林资源可持续经营分析的研究[D];东北林业大学;2007年
3 张伟;林型尺度森林植被恢复测度指标体系与评价方法研究[D];甘肃农业大学;2007年
4 陶川;云南思茅梅子湖风景区森林植被群落学特征的研究[D];西南师范大学;2002年
5 陈兵;黄石市陆生植物多样性与应用研究[D];华中农业大学;2007年
6 朱万才;樟子松人工林林分三维可视化的研究[D];东北林业大学;2007年
7 宁龙梅;武汉市湿地功能评价与景观格局动态变化研究[D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所);2004年
8 莫登奎;中高分辨率遥感影像分割与信息提取研究[D];中南林业科技大学;2006年
9 赵海珍;落叶松人工林动态模拟的研究[D];河北农业大学;2001年
10 王军邦;紫椴人工林竞争机制及生长动态模拟研究[D];东北林业大学;2001年
【二级引证文献】
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1 贾秀红;郑小贤;;长白山过伐林区云冷杉针阔混交林空间结构分析[J];华中农业大学学报;2006年04期
2 惠刚盈;胡艳波;;角尺度在林分空间结构调整中的应用[J];林业资源管理;2006年02期
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1 夏富才;长白山阔叶红松林植物多样性及其群落空间结构研究[D];北京林业大学;2007年
2 龚文峰;基于RS和GIS松潘地区天然林景观动态过程与分类研究[D];东北林业大学;2007年
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1 王超;北京西山风景林抚育间伐技术研究[D];北京林业大学;2007年
【二级参考文献】
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1 刘春江 ,郭旭临 ,徐振泉;北京西山地区人工油松栓皮栎混交林根系研究初报[J];北京林业大学学报;1985年01期
2 韩兴吉;油松个体林木生长的数学模拟[J];北京林业大学学报;1988年01期
3 唐季林;山杨中龄林林本竞争指数的研究(Ⅰ)[J];北京林业大学学报;1988年01期
4 关玉秀,张守攻;竞争指标的分类及评价[J];北京林业大学学报;1992年04期
5 张宇星;城镇生态空间理论初探[J];城市规划;1995年02期
6 祝宁;生境及其多样性的测定[J];东北林业大学学报;1982年01期
7 李俊清;阔叶红松林中红松的分布格局及其动态[J];东北林业大学学报;1986年01期
8 张少昂;兴安落叶松天然林林分生长模型和可变密度收获表的研究[J];东北林业大学学报;1986年03期
9 国庆喜,陈乃全,孙克勤;水曲柳落叶松混交林根系的研究[J];东北林业大学学报;1991年S1期
10 李茹秀,柴一新,王义弘;人工落叶松与天然水曲柳混交林中树种关系的定量分析[J];东北林业大学学报;1993年05期
【相似文献】
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1 刘茂松;面向对象程序设计(OOP)技术在生态系统模型中的应用[J];生态学杂志;1995年01期
2 陈龙猛,李立健,于仁师,王宝贵,田彩琴;一个基于超文本的自适应课件写作系统HBCAIE的研制[J];莱阳农学院学报;1997年04期
3 马玉寿;尚占环;施建军;董全民;王彦龙;杨时海;;黄河源区“黑土滩”退化草地群落类型多样性及其群落结构研究[J];草业科学;2006年12期
4 王海波;組織培養中細胞狀態的調控[J];作物杂志;1991年03期
5 王鲁,和亚君,周持恒;面向对象原型化开发工具的研究[J];林业资源管理;1995年02期
6 石军南,柯善新;面向对象程序设计和应用[J];中南林业调查规划;1998年03期
7 李林峰;朱德举;刘黎明;付海英;;土地整理项目对乡村景观多样性的影响研究——以信丰县大塘埠镇土地整理项目为例[J];农业现代化研究;2006年03期
8 冯缨,许鹏,安沙舟,刘长娥,孙宗玖;天山北坡中段山地草地类型多样性研究[J];干旱区资源与环境;2005年04期
9 张文绪,裴安平;澧县八十垱遗址古栽培稻的粒形多样性研究[J];作物学报;2002年01期
10 汤孟平,唐守正,洪玲霞,雷相东,张会儒;森林类型多样性最大覆盖模型与一种可行算法[J];林业科学;2003年03期
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1 陈灵芝;;中国植被类型多样性及其保护对策[A];生物多样性研究进展——首届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];1994年
2 郭焕成;沈洪泉;;大陆土地资源利用研究现状与展望[A];92海峡两岸土地学术研讨会论文集[C];1992年
3 宋永昌;达良俊;王希华;戚仁海;;中国常绿阔叶林群落多样性[A];第五届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文摘要集[C];2002年
4 徐海根;丁晖;刘志磊;;生物多样性评价方法研究[A];中国生态学会2006学术年会论文荟萃[C];2006年
5 吕志强;吴志峰;陈红顺;张景华;;耕地格局多样性分析——以珠三角洲为例[A];2007中国可持续发展论坛暨中国可持续发展学术年会论文集(4)[C];2007年
6 邱永谦;;陪田古村落空间形态特征的文化解读[A];第十五届中国民居学术会议论文集[C];2007年
7 刘红玉;;基于景观斑块谱动态分析的湿地景观变化对丹顶鹤栖息地影响[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
8 车生泉;林源祥;;城乡一体化过程中的景观生态格局分析[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
9 季中淳;;湿地及其环境地球化学效应与开发利用[A];第六届全国环境地球化学学术讨论会论文摘要汇编[C];2002年
10 关文彬;谢春华;;科尔沁沙地大青沟国家自然保护区景观与群落多样性分析[A];生物多样性保护与区域可持续发展——第四届全国生物多样性保护与持续利用研讨会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 蒋安杰 通讯员 王海文;涉世博纠纷将呈主体多元类型多样性[N];法制日报;2010年
2 ;一线教师点评教材(二)[N];中华读书报;2004年
3 彭宇 骆美全 王立人 冯辽莎;广州市政协常委会议专题议政“平安和谐社区”[N];人民政协报;2006年
4 杨春;浙江遂昌:小竹子做成大产业[N];今日信息报;2006年
5 本报记者  高骥远;中国联通:风雨兼程中的“摇摆人”[N];通信信息报;2006年
6 中共云南省委副书记、省长 秦光荣;建设生态文明 加强滇西北生物多样性保护[N];中国环境报;2008年
7 谭崇武;市农发行5.8亿支持农业产业化[N];湘潭日报;2006年
8 实习记者 朱海斌 记者 买买提·艾克木;历史文化名城学术委员会年会在吐召开[N];吐鲁番报(汉);2007年
9 新新;国外农业产业链的内涵和运作经验[N];东方城乡报;2008年
10 赵战宏 巴桑仓决;依托资源优势 大力发展阿里旅游业[N];西藏日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 汤孟平;森林空间结构分析与优化经营模型研究[D];北京林业大学;2003年
2 武亚军;基坑工程中土与支护结构相互作用及边坡稳定性的数值分析[D];大连理工大学;2003年
3 陶晶;云南哈巴雪山自然保护区生物多样性及保护研究[D];中国林业科学研究院;2010年
4 冯缨;天山北坡中段草地多样性研究[D];新疆农业大学;2005年
5 孟伟;渤海典型海岸带生境退化的监控与诊断研究[D];中国海洋大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓敏;用户服务质量调查网络管理系统[D];哈尔滨工程大学;2003年
2 田美灵;有限元软件开发中的面向对象技术研究[D];太原理工大学;2002年
3 刘庆红;客户关系管理系统的研究与设计[D];吉林大学;2004年
4 王军伟;110及金融网点电话报警系统的研制与开发[D];中国农业大学;2000年
5 段红波;水泥混凝土路面温度应力面向对象的有限元分析[D];大连理工大学;2000年
6 吴生辉;疏浚工程中泥泵与泥沙输送管道系统动态特性研究[D];河海大学;2003年
7 张旭;JMF实现计算机远程监控系统[D];首都师范大学;2001年
8 王一波;风力发电系统分析仿真和综合计算系统[D];新疆大学;2001年
9 肖宏;铁路加筋土挡墙计算机辅助设计系统研制[D];西南交通大学;2004年
10 孙超;逆向工程技术在船模数字化检测中的应用研究[D];武汉理工大学;2004年
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