基于HJ1A-HSI反演松嫩平原土壤盐分含量

以HSI高光谱遥感影像为数据源,利用地理信息系统和偏最小二乘回归（PLSR）分析方法,结合实地采样的盐分离子、EC值、pH的化验数据,分析盐分离子在HSI数据中的光谱特征,建立土壤盐分与高光谱数据的偏最小二乘回归模型,实现对松嫩平原土壤中主要盐分参数的反演实验。结果表明：偏最小二乘回归分析方法在保证信息量最大的前提下,降低了光谱数据维数,提高了分析的效率。利用偏最小二乘回归建立的预测模型,对全盐、[WTBX]EC[WTBZ]值、Na⁺+K⁺、Cl^-、HCO^-₃有较好的反演精度,模型的判定系数分别为0.799、0.879、0.772、0.791和0.694。在土壤含盐量的定量反演方面,探索了使用HSI影像作为新的数据源,为松嫩平原土壤盐分含量的精确、定量、快速获取及盐碱化防治等提供参考。     

干旱区土壤盐渍化信息遥感建模

以新疆塔里木盆地北缘的渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,利用GF~(-1)与Landsat8 OLI影像数据作为基本数据源,从影像上提取15个盐分指数和5个光谱植被指数,通过灰度关联分析法,对0~10 cm表层土壤含盐量与影像光谱指数进行分析和筛选,确定出与土壤含盐量相关性较高的综合光谱指数,采用多元线性回归,偏最小二乘法回归,支持向量机回归三种方法分别对GF~(-1)与Landsat8 OLI影像构建基于实测数据和影像数据的综合指数土壤含盐量估算模型,并选出最优模型。结果表明:(1)在20个光谱指数中,相关性较好的光谱指数是SR、CSRI、SI、BI、S6、ARVI、SAVI、NDSI,关联系数均达到0.7以上,并基于这8个光谱指数构建综合光谱指数。(2)3种估算模型:基于GF~(-1)多元线性回归模型决定系数R~2为0.6856,高于决定系数R2为0.5142的Landsat8 OLI;偏最小二乘回归模型1~8个主成分,GF~(-1)决定系数2个3个1个,其中2个主成分最高可达0.6104,Landsat决定系数4个3个2个,其中4个主成分最高可达0.549;支持向量机模型3种函数,GF~(-1)决定系数RBFPolynomialLinear,其中RBF函数最高可达0.7969,Landsat决定系数PolynomialRBFLinear,其中Polynomial函数最高可达0.7154。对比3种模型可知,支持向量机回归模型的R2最高,因此该模型相对于多元线性回归和偏最小二乘回归更适于土壤盐渍化估算。     

日尺度下的干旱区成龄枣树耗水量敏感因素建模分析

以新疆阿克苏地区成龄枣树为研究对象,以日均气温（x1）、日均相对湿度（x2）、日均风速（x3）、日太阳辐射总量（x4）、日均大气压（x5）、0～100 cm土壤日均含水率（x6）及0～20 cm土壤日均温度（x7）为模型影响因子,采用偏最小二乘回归法建立了枣树耗水量预测模型,在此基础上运用缺省因子法分析了枣树耗水量对各因子的敏感性,并采用灰色关联分析法加以验证。结果表明：偏最小二乘回归模型（PLSR ）具有较高的模拟精度（相关系数 r＝0．9789）,不仅能够定量预测枣树耗水量（平均相对误差为6．40％）,而且能够从机理上解释各因素对耗水量的影响;枣树耗水量对太阳辐射能量、土壤含水率和温度这3因素最为敏感（敏感性指数分别为3．24、2．18和2．09）;基于缺省因子法的枣树耗水敏感因素排序（x4＞ x1＞ x6＞ x3＞ x7＞ x2＞ x5）与灰色关联分析计算结果（x4＞ x1＞ x6＞x3＞ x7＞ x5＞ x2）基本一致,尤其在主要影响因素的判别上是完全一致的。     

水环境承载力与经济效率的多元回归模型及应用

定量分析经济效率与水环境承载力的关系能够提高水资源的有效利用和控制水环境的污染。根据环境库兹涅茨曲线假说和我国环境质量的现状,本文建立了评价经济效率和水环境承载力的指标体系;运用加权最小二乘回归方法,后向筛选策略,SPSS软件,以及国家统计局2004年发布的有关统计数据,得出被解释变量y即人均GDP,和解释变量WATUSI、INDWWAT、INDWWS、LIFWWAT之间的量化关系。通过对西部地区的数据分析,可知控制和减少工业废水的排放量和增加达标工业废水排放量,是改善水环境质量,提高人均GDP值的重点。验证了加权最小二乘回归模型的可靠性和合理性,它们之间的定量关系可以较好的解释和定量分析经济效率与水环境承载力的相互作用。     

长春市水资源承载力变动及可持续利用对策

以水资源的供需关系作为衡量水资源承载力的依据,利用统计资料分析了长春市水资源现状.以水资源利用量为因变量,采用主成分分析,在GDP、工业总产值、总人口数、工业需水量和农业需水量等9个与水资源利用量密切相关的指标中筛选出GDP和农业人口两个因子作为自变量,利用多元线性回归分析模型,通过对GDP和农业人口的增长预测了未来10年长春市水资源承载能力.结果表明,未来10年长春市水资源供需矛盾突出,水资源承载能力无法维持经济和社会的正常发展.根据长春市水资源的形势,从开源、节流和管理等方面提出了水资源的可持续利用对策.     

基于STIRPAT和Path的宁夏碳排影响因素分析

宁夏作为典型能源输出区,2010年人均碳排居中国首位,面临严峻碳减排压力。计算1985-2013年碳排总量,引入中国其它地区城市化率和宁夏电热产业区位商等对STIRPAT模型扩展,用偏最小二乘法(PLS)和Path分析法估计各驱动力直接和间接影响系数。研究结果:宁夏1985-2013年碳排量由1017.48万t增长到18314.95万t,年均增长10.48%,人均碳排量由2.45t/人增长到28.00t/人,年均增长8.76%;中国其它地区人口城市化通过人均GDP和电力、燃气及水的生产和供应业对宁夏碳排产生显著间接影响;宁夏碳排对总人口、单位GDP能耗、人均GDP、中国其它地区人口城市化率、宁夏人口城市化率和宁夏电力、燃气及水的生产和供应业区位商弹性系数分别为1.12%、-0.17%、0.25%、0.64%、0.80%和0.76%。     

典型龟裂碱土光谱特征分析及碱化程度预测

以宁夏银北地区典型龟裂碱土为研究对象,表层土壤光谱反射率选择平滑、倒数等7种数据处理方式,采用全回归、逐步回归和偏最小二乘三种回归方法,分析龟裂碱土光谱特征,筛选对土壤pH值和ESP的敏感波段,建立龟裂碱土碱化信息的预测模型。结果表明：龟裂碱土的光谱反射曲线属于缓斜型;土壤表层反射率与土壤pH值和ESP在研究波段内均呈极显著正相关关系;反射率倒数对数的一阶微分和反射率的一阶微分在特征波段范围表现较好;反射率与土壤pH值的相关性优于与土壤ESP的相关性。从拟合度和选用敏感波段的多少整体考虑,采用偏最小二乘回归来拟合土壤pH值和ESP的方程最佳,拟合度分别达到0.93和0.8367。     

基于WT-PLSP的太阳辐射短期预测

太阳辐射的预测对于光伏发电与并网工作有着重要的意义。太阳辐射数据具有较强的非线性和非平稳性,因此将太阳辐射序列进行小波分解,可以提取更多的信息。文中以羊八井光伏电站的观测数据为实验样本,对不同层小波低频系数进行重构,将重构后的序列和原始数据序列一起作为建模数据。最后采用偏最小二乘投影系数法选取特征,建立太阳辐射短期预测神经网络模型和支持向量机模型。实验结果表明,该算法结合神经网络模型效果最好,能够很好的预测太阳短期辐射,而且比原始数据的建模精度有很大提高。     

多生育期小麦条锈病光谱波段优选及监测研究

针对不同时期对小麦条锈病高光谱监测的敏感波段进行优选,有利于从根本上提高病害监测的精度。本研究以小麦条锈病这种小麦中主要的病害为例,基于3年份多个生育期的小麦条锈病大田控制试验,结合t检验、相关性分析等统计检验和偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)、偏最小二乘法回归(PLSR)成分系数对信息重要性的指示意义,建立一套病害诊断特征波段筛选方法,并针对病害发展在不同阶段的特点,分别优选出各阶段最适于病害监测的波段。经过分析,将病害侵染分为3个阶段,并在能够进行防治的前期和中期分别采用不同策略进行波段优选,得到适于早期监测的4个波段:576、705、712、1416 nm;适于中期监测的5个波段:558、632、675、696、712 nm。采用上述波段在前期和中期进行病情监测,前期分类精度达到了0.78,中期反演精度预测值与真实值的标准误差(RMSE)值0.12,这一结果表明这些波段能够为病害发展过程提供高光谱监测,为进一步的特征构建提供依据。     

均匀设计和响应面法联用优化30%噻虫胺悬浮剂配方

将均匀设计和响应面法联用,优化了30%噻虫胺悬浮剂配方。分别采用偏最小二乘二次多项式回归和二次多项式逐步回归方法,分析了润湿分散剂和黏度调节剂对制剂热贮稳定性的影响。结果表明:两种回归方法拟合热贮析水率模型的决定系数(R2)分别为0.9411和0.9999,可用于预测热贮析水率。经验证,对热贮析水率的预测配方均为优化配方,样品的热贮析水率均低于5%,热贮前后样品的悬浮率均高于92%。两种回归方法中,二次多项式逐步回归模型对热贮析水率的预测性更好,相对标准偏差仅为-4.85%。所得最优配方(均为质量分数)为:3% T2700(聚羧酸盐类润湿分散剂)、0.4% NR1602(苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚)、0.22%黄原胶和2%硅酸镁铝,此时热贮析水率最小为2.27%±0.08%,热贮前后制剂的悬浮率分别为92.51%±0.25%和92.02%±0.46%,热贮后未发现絮凝、结块或结底现象,而且具有良好的分散性和流动性。结合响应面结果,适当降低T2700用量后,样品的热贮析水率仍低于5%,且其他性能均合格。可见,均匀设计和响应面法联用对悬浮剂配方进行优化具有良好的适应性。