日本长崎大学研究学术交流总结报告
1长崎大学简介 长崎大学（ながさきだいがく，Nagasaki University）位于长崎县长崎市的日本国立大学、旧六所医科官立大学之一。1949年由长崎医科大学、长崎医科大学附属药学专门部、长崎经济专门学校(二战前为长崎高等商业学校)、长崎师范学校、长崎青年师范学校、长崎高等学校合并而成。日本历史最悠久的公立医学校，医学部前身长崎医科大学在1945年8月9日受到原子弹轰炸。 长崎大学是一所拥有教育学、经济学、医学、药学、齿学、工学、环境学、水产学8个学科以及医学·齿学附属医院、热带医学研究所、附属图书馆等的综合大学。8个学科中，教育学、经济学、医学和药学已经有100~150年的悠久历史。齿学、工程学、环境学和水产学则是在时代需求下设立的新学科。对于更高一层的研究生教育，长崎大学还开设了教育学研究、经济学研究、医齿药学综合研究、生产科学研究和国际健康开发研究共5个研究科目。 2长崎大学工学部简介 工学部设立于1966年4月，现在由机械系统工学科、电气电子工学科、情报系统工学科、构造工学科、社会开发工学科、材料工学科，以及应用化学科等7个学科构成。其中社会开发工学科包括社会基盘工学和环境开发工学。 3导师简介 蒋宇静，日本九州大学博士，现为长崎大学教授，现任社会开发工学科学科长，主要从事矿山安全工程、地层环境力学及其在岩土工程和资源环境工程中的应用。在总结现代岩土工程研究和实践成果的基础上，针对人类生存环境控制的要求，开拓了地层环境与相关工程结构稳定性控制紧密结合的新兴学科体系──地层环境力学。为推进矿山安全工程技术、地层环境控制研究，发展岩土工程理论做出了重大贡献。包括开拓了“地层环境力学”的新体系；推进了工程围岩安全(特别是软岩)非线性力学特征和稳定性控制的研究；成功地研究和开发了相关的先端试验装备，受到国际工程安全界、岩土工程界的重视；成功地开发了地层环境综合分析监测系统。先后获中国驻日本大使馆教育参赞奖、日本文部省自然科学青年基金获得者、日本国立长崎大学校长基金获得者、国家自然基金委员会海外杰出青年基金获得者、ABI(American Biographical Institute)授予Man of the Year称号、中国岩石力学与工程学会国际交流贡献表彰等，是教育部“煤炭深部矿压与突水动力灾害机理与防治”创新团队带头人。
图1 蒋宇静教授办公室合影（左-倪景峰 中-蒋宇静 右-洪林）
图2蒋宇静教授实验室合影（左-倪景峰 右-将宇静教授） 4研究内容 （1）参与长崎市虚拟导游系统研究 长崎旅游资源非常丰富，具有原子弹爆炸中心、中华街、五岛、火山等多处旅游景点。有些景点由于受天气等自然因素影响大，某个时段的游人不能够参观，这样就需要把这些景点以虚拟旅游方式展现给旅游者；另外，游人如何在有限的时间内，选择最优的旅游路线和欣赏更多的旅游景点，需要设计出旅游最佳线路，等等。为了解决这些问题，虚拟导游系统需要具有以下几个功能： 1）采用虚拟现实技术（VR）实现对景点的指定区间进行整体仿真，可以让操作者在虚拟现实环境内自行漫游。实现游人在系统中可以随时进入整个景区的全景图，在全景图上，除了实时表示当前观察点所在位置外，可以方便的通过鼠标点击景点标志或在对话框内输入特定景点名称的方式，使系统自动行走至该指定处，实现快速位置定位。 2）系统提供的模拟导游是网络版，具有网络运行条件，网络链接功能，有立体特点。 3）多媒体软件播放功能：模拟导游系统在运行过程中，允许在景点调用播放各种形式的风俗文化录像，可以实现不同的资料文件进行虚拟场景内的获取和应用。 4）录制、重播、自动漫游浏览功能:能够对“从任意点开始至任意点结束的自主漫游方式”进行录像、重播（含在此处随机插入的解说录音）。能够从任意点开始，沿预先设定好的路径进行自动浏览，并可随时选择退出自动漫游模式，视点停留在该处进行自主漫游。 5）数据维护和更新功能：预留系统更新接口，可在不影响系统原数据结构的前提下具有扩展新景点及对已有景点进行补充的功能，并自主更新场景文件。 6）高度模拟仿真功能：模型根据实际建筑物等比例建设，整体场景色调统一，高度仿真。 7）具有导游功能，除了规定旅游景点之外，在固定的时间内让旅游者旅游更多的地点。 （2）参加三峡大坝裂隙漏水课题研究 清华大学熊祥斌博士（导师是张楚汉（院士））去日本做关于大坝裂隙渗水相关实验，参与大坝渗水裂隙渗水算法的讨论。
图3洪林和清华博士讨论大坝渗水问题（左-清华博士，右-洪林）
图4与长崎大学研究员李博讨论大坝渗水相关算法及程序问题（左-倪景峰 右-李博） （3）参观实验室并了解相关实验 参观长崎大学社会开发工学科的实验室，听取了李博研究员（长崎大学博士毕业）介绍实验装置名称，以及实验装置使用方法，和蒋宇静教授自主制造满足岩体节理的剪切-渗流耦合实验的仪器装置。
图5李博（中）研究员讲解实验仪器名称及实验仪器使用相关问题
图6 岩体节理的剪切-渗流耦合实验台（自制试验台）
图7节理表面分形激光测试分析系统
图8 中型离心载荷装置 （4）学习数值化技术和仿真技术 研读蒋宇静教授近年发表的论文、北京科技大学谢莫文博士毕业论文（日本大学博士）和大连大学赵晓东博士毕业论文（日本博士，现研究三峡大坝山体滑坡监测监控），了解相关数值化技术和可视化技术。 （5）参加长崎大学社会开发工学科关晓丽博士毕业答辩 关晓丽博士进行博士论文答辩，论文主要内容是利用GIS技术修复古遗迹。
图9 关晓丽博士进行毕业答辩 （6）参加日本土木学会全国大会 2009年9月随同蒋宇静教授参加了由九州大学和福冈大学联合组织，福冈大学承办的日本土木学会全国大会。会议主要议题包括建筑、环境、安全等。
图10日本全国土木大会 （7）参观九州大学实验室 九州大学位于福冈市，是日本7所帝国大学之一，日本九州大学工学研究院地球资源系统工学科保留矿井安全相关学科。佐佐木九郎是日本九州大学教授、日本资源开发及矿山工学领域著名学者，主要研究领域包括矿山生产工程、安全工程、环境工程等，研究成果处在各领域的前沿，特别是在矿井通风及井下环境模拟系统的开发、CO2（二氧化碳）地下储藏技术及相关的基础研究、关于可燃冰的开发利用等研究方面成绩卓著，拥有5项发明专利。井上雅弘副教授教授，1977年毕业于日本九州大学工学部采矿学科，1982年获九州大学工学博士学位，现在从事的专业包括矿井通风、爆炸、安全工程、氢气的安全利用技术等。本次参观佐佐木教授煤的性能测试实验装置、二氧化碳封存测试实验装置；井上副教授矿井通风系统实验装置、氢气爆炸试验装置，管井裕一助理副教授生物采油实验装置。
图11 九州大学工学部（左-洪林 右-倪景峰）
图12佐佐木教授实验室合影（左-洪林 中-管井裕一 右-倪景峰）
图13 井上雅弘实验室合影（左-倪景峰 中-井上雅弘 右-洪林 ）
图14 井上雅弘副教授讲解矿井通风实验系统
图14 管井裕一（博士，助理教授）讲解实验 5结束语 日本是亚洲发达和安全的国家之一，无论是从社会环境和社会管理部门都体现以人为本思想。通过6个月的研究经历，对于个人的工作态度和工作方法都提升一个层次，也对学科发展具有重要的意义。日本学者进行研究，如蒋教授重视实验模拟和数值模拟相结合，而我们由于实验设备陈旧、资金短缺等问题，目前更偏重于数值模拟，优势在于矿井通风网络算法和软件开发，例如城市地下管路及其它管线的管理及诊断技术都涉及到网络相关算法、虚拟导游系统中也需要很多网络算法，如两个旅游点最短路径的算法、经过固定旅游点的最短路算法等。在演示了矿井通风仿真软件和介绍本人在矿井通风方面所作的研究工作后，引起了蒋教授的极大兴趣，有利于发挥我们优势，加强国际之间的合作。
