基于灰色残差-马尔可夫藕合模型的农业需水量预测研究

将灰色残差模型与马尔可夫预测模型结合起来,建立灰色残差-马尔可夫藕合模型来预测农业需水量.先用灰色GM(1,1)模型进行预测,预测精度较低,因此对GM(1,1)模型进行一定程度的改进,建立灰色残差GM(1,1)模型;再用马尔可夫预测模型来判断残差预测值的符号,以提高预测精度.最后用华东某城市2002-2008年的农业用水量作为历史数据进行了预测,结果表明预测精度明显提高.预测结果可以为研究区域今后的节水灌溉发展提供理论依据,来有效地指导今后该地区的节水灌溉.     

基于马尔可夫过程的湖泊生态需水保障不确定性研究

湖泊生态需水对维持湖泊基本生态功能具有重要的作用,保障生态需水已成为湖泊生态保护的重要组成部分。目前湖泊生态需水的保障方法都是在同一时间尺度下维持一个确定的生态需水量;然而,湖泊水位是一个随机过程,湖泊生态状况与湖泊水位波动息息相关,仅保持湖泊在一个水位值不足以满足湖泊在不同时期的生态需水量;另一方面,生态系统的结果和功能在不断变化,导致湖泊的生态需水量也发生变化,只保障一个确定的生态需水量的方法不足以应对湖泊生态需水量未来可能存在的各种情况,也无法应对未来生态需水保障的不确定性。因此,亟需对湖泊生态需水进行不确定性研究,以保障不同时期的生态需水量。本研究以白洋淀为案例,将白洋淀水位划分成五个区间,代表五个水位时期,再将每个时期下的生态环境状况进行分析,得出每个时期有利于湖泊生物多样性的生态需水量。然后根据马尔可夫过程,利用改进加权马尔可夫链模型,计算出未来湖泊水位处于各个时期的概率,从而确定湖泊未来生态需水量的保障程度,对未来生态需水保障情况进行预测。     

基于动态统计规则和景观格局特征的土地利用覆被空间模拟预测

土地利用覆被及其变化是一个区域土地资源可持续利用的状态信号。该文建立依据马尔柯夫链模型和最大似然概率原则的统计概率模型,将景观格局特征利用类别共生概率矩阵表达在模型中,其次采用动态统计来考虑不同位置处模型参数的局部化。通过在北京山区初步验证,考虑景观格局特征,模拟结果总精度提高2.4%,Kappa系数提高0.045。随估计参数局部化,模拟精度大幅度提高,总精度提高到90%以上。结果表明：该土地利用覆被模拟模型是可行的,具有所需要基本数据非常简单优点,免除数据收集处理以及关系量化困难等问题。     

基于改进FCM算法的加权马尔可夫链的年降水预测

应用改进的FCM(Fuzzy C-Means,模糊C均值聚类)算法对承德市1951—2015年的年降水序列进行模糊聚类,获得10个聚类中心和隶属度矩阵。根据最大隶属原则确定每年的降水状态,采用规范化的各阶自相关系数为权重,建立了加权马尔可夫链模型。以隶属度向量作为预测时的初始状态向量,通过该模型逐年预测了承德市2004—2015年的降水状态,结果与实际情况一致。引入模糊集中的级别特征值公式,并对该公式做出修正。基于马尔可夫链的预测结果,应用修正后的级别特征值公式预测了2004—2015年的降水量,所有预测结果的相对误差都在7%以内,初步表明基于模糊聚类和加权马尔可夫链的降水预测模型是合理可行的。     

基于HMM的缝洞型油藏产量预测算法

缝洞型油藏具有非均质性强,开采难度大的特点.预测油藏产量变化规律对后期开发方案的制定、调整以及实际的生产优化至关重要.本文以塔河油田实际生产数据为基础,建立了基于HMM（隐马尔可夫模型）的缝洞型油藏产量变化规律预测模型.该模型可预测未来一周油藏生产井产油趋势,为油藏生产开发提供指导.实验结果显示,本文提出的基于HMM的产量预测算法预测精度最大可达85.71%.     

基于马尔可夫链的河流水质污染预测模型研究

基于马尔可夫链的河流水质污染预测模型,采用河流水质污染的指标数据,得到水质污染的时间序列值;划分水质污染趋势的状态空间;建立状态转移矩阵,从而预测水质污染趋势变化区间.结果表明,该模型能够有效地预测河流水质污染的走势,进而能够为相关的环保部门提供治理河流的有效依据,从而达到保护农业灌溉用水的目的.     

基于加权马尔可夫模型的土地利用预测——以徐州市为例

以正在进行功能转型的徐州市区为研究对象,通过遥感影像解译将该区域内土地分为水体、林地、建设用地、农田、未利用地5种用地类型,并计算了2001年、2005年和2008年的转移矩阵概率,利用加权马尔可夫方法预测徐州市未来9年内的土地利用变化。研究结果表明:徐州市在2009—2017年内,建设用地将增加7.363km2,水体和林地略有上升,耕地面积持续减少9.61km2;采用加权马尔可夫链进行修正,能提高预测结果的准确性。     

马尔科夫链在加工番茄产量预测中的应用研究

以新疆某地加工番茄为研究对象,运用马尔科夫预测技术,建立番茄产量预测模型。通过对2000-2011年的加工番茄产量进行预测检验,预测结果与实际产量相吻合,期望能为未来种植计划提供参考依据。     

基于土地利用变化的黄河三角洲生态服务价值损益分析

综合利用遥感和地理信息系统技术,对黄河三角洲1992－2005年间的土地利用变化进行解译判读,构建区域生态系统服务价值评价模型,对生态系统服务价值进行系统核算,量化土地利用变化对黄河三角洲生态系统服务价值的影响。结果表明：黄河三角洲区域生态系统服务价值在1992、1996、2001和2005年分别为48.75×108、49.75×108、58.18×108和 49.22×108元。滩涂地、灌草地和水域是生态系统服务价值构成中贡献最大的3种土地利用类型,占到总生态系统服务价值的80%以上。利用马尔柯夫过程对2010年的土地利用构成和生态系统服务价值进行预测,2010年区域生态系统服务价值将减少为47.77×108元。如果考虑海岸线蚀退的趋势,区域生态系统服务价值将会进一步减少。     

基于GIS的呼伦贝尔地区土壤侵蚀动态变化研究

基于1995年、2000年和2005年3个时期TM影像数据.运用ArcGIS 9.2软件和通用水土流失方程(RU-SLE),定量研究呼伦贝尔地区不同时期土壤侵蚀动态,运用马尔科夫模型对2010年和2015年呼伦贝尔地区水土流失状况进行了预测.结果表明.在过去10 a中,呼伦贝尔地区土壤侵蚀程度以微度侵蚀为主,轻度以上侵蚀面积仅占总面积的10%左右.其中,1995-2000年呼伦贝尔地区微度侵蚀面积净减少534.33 km~2,轻度以上侵蚀面积增加了580.02 km~2,说明1995-2000年的5 a中呼伦贝尔地区土壤侵蚀强度呈增大趋势;2000-2005年微度侵蚀面积净增8 326.69 km~2,轻度以上侵蚀面积净减少了8 360.54 km~2,土壤侵蚀强度呈减小趋势,说明2000年以来,呼伦贝尔地区水土流失现状较以前有明显改观.这与同期当地实施生态保育措施有较大关系.预测到2010年和2015年,呼伦贝尔地区土壤侵蚀强度将得到缓解,其中,轻度以上侵蚀面积分别比2005年减少24.8%和38%.