基于支持向量机回归与K-最近邻法的组合预测用于除草剂QSAR建模

为了提高定量构效关系(QSAR)研究的预测精度,发展了一种基于支持向量机回归(SVR)与K-最近邻法(KNN)的组合预测方法:以均方误差(MSE)最小为原则,基于SVR实施核函数寻优;基于MSE最小原则与最优核函数以SVR进行描述符筛选并得到保留描述符;通过"多轮末尾强制淘汰法"揭示各保留描述符对预测精度的影响程度;从保留描述符出发,以不同KNN预测值反映样本集异质性并构建子模型,然后基于SVR以留一法实施组合预测。运用该组合预测方法研究苯乙酰胺类除草剂QSAR建模,结果表明:基于SVR与KNN的组合预测方法在参比模型中预测精度最高,具结构风险最小、非线性、能有效克服过拟合、泛化推广能力优异等优点,在QSAR研究中具有广泛的应用前景。     

科尔沁沙地典型沙丘植被光谱特征数据的匹配

地物光谱数据是多因素共同作用的结果,可能会出现“同物异谱”或“异物同谱”现象。以科尔沁沙地典型沙丘-草甸相间区域为研究区,以野外实测沙丘植被光谱数据为基础,利用最小距离法、光谱相似角度、光谱相关系数和光谱信息散度4种光谱匹配算法,对去噪后植物光谱特征数据进行匹配分析,发现最小距离法可以区分出本区沙丘典型植被。在此基础上,对光谱导数进行匹配分析,发现光谱相似角度和光谱相关系数识别效果增强明显,二阶导数光谱特征匹配度甚至出现了多个负值。最后选取TM1、TM2、TM3和TM4波段植被光谱数据做同样处理,证实TM2、TM4波段能够提高识别精度;同时,基于统计学基础分析单波段基础信息,发现单波段所包含信息量依次为TM1> TM4>TM2>TM3,综合考虑TM1波段内各植被光谱反射率特征曲线重叠严重和单波段植被光谱特征匹配度结果,认为TM4波段为该地区植被物种识别的首选波段。     

黄土高原四种乡土牧草群落种-面积曲线拟合及最小面积的确定

探讨了黄土高原4种乡土牧草的种-面积曲线应遵从的基本条件,分别对7个经典模型进行拟合,从中确定以下4个模型作为研究方法,S=b alnA、S=aln(bA 1)、S=aAb、S=aA/(1 bA),采用了SAS8.1、MATLAB6.5系统对其分别进行拟合求解及作图,以F值检验结果作为评价指标,检验后淘汰前三个模型,以曲线S=aA/(1 bA)作为标准,提出求取该曲线的二阶导数,以其二阶导数趋于0的点为群落的最小面积的新方法,并得出达乌里胡枝子、无芒隐子草、冰草、白羊草的群落最小面积分别为3.4、4.1、1.4、4.8m2。由于4个群落都符合该模型故可以认为它是黄土高原草本植物群落的种-面积曲线的最优模型。     

基于加权模糊c均值聚类的快速图像自动分割算法

图像分割是指将一幅图像分解为若干互不交迭的区域的集合，是图像处理和计算机视觉的基本问题之一。为了提高图像分割的效率，提出了一种基于2维直方图加权的塔形模糊c均值（FCM）聚类图像快速分割算法。该方法先通过构造合理的2维直方图对噪声进行抑制；然后通过塔形分解来缩减聚类样本集；最后利用加权FCM聚类算法进行分类。仿真结果表明，该方法的效率明显优于标准的FCM算法。此外，为确定分割的最优类别数c，还引入了一种基于该快速算法的聚类有效性评价函数——修正划分模糊度，实现了最佳图像分割类别数c的自动确定。基于人造图像和实际图像的测试实验结果表明该方法是有效的。     

天津城市绿地土壤水分特征曲线模型及参数确定

为定量评估天津城市绿地土壤水分特征曲线模型的适应性,运用张力计法获得绿地土壤水分特征曲线,选取Brooks-Corey模型、Gardner模型、Campbell模型、Van Genuchten模型、Gardner-Russo模型拟合土壤水分特征曲线,利用改进的粒子群算法确定模型参数,使用剩余平方和对模型进行评价。结果表明:Van Genuchten模型较常用的Gardner模型更好地描述天津城市绿地土壤水分特征曲线,Gardner-Russo模型模拟效果最差。通过仿真实验证明改进的粒子群算法计算土壤水分特征曲线模型参数的精度优于非单纯形法、阻尼最小二乘法、混合遗传算法以及随机粒子群算法。     

垂序商陆及胜红蓟提取物对降香黄檀炭疽病菌的抑菌机理研究

通过测定垂序商陆与胜红蓟乙酸乙酯提取物处理后的降香黄檀炭疽病菌内丙二醛含量、蛋白质含量以及4种酶活性,来初步判断垂序商陆与胜红蓟提取物对炭疽病菌的作用机理。结果表明:两种提取物都能在一定程度上破坏炭疽病病原菌膜系统,垂序商陆处理组丙二醛含量在56h后显著提高,胜红蓟处理组则缓慢增加,略高于对照组;垂序商陆处理组菌体内蛋白质含量先增加,32h后急剧降低,胜红蓟处理组蛋白质含量从初期开始就少于对照组;两种提取物都能影响菌体的保护性酶活性,两处理组SOD活力都呈现先增高后降低的趋势,CAT活力高于对照组。两组SDH、LDH活力都小于对照组,而垂序商陆处理组SDH、LDH活力小于胜红蓟处理组。初步说明两种植物提取物可通过影响病原菌的代谢系统和生理过程来发挥其抑菌作用。     

基于Mathematica的宝塔菜收获机二阶平面铲倾角的优化设计

为了进一步提高宝塔菜收获机二阶平面铲的碎土能力,基于Mathematica对宝塔菜收获机二阶平面铲倾角进行了优化设计。设计中建立了二阶平面铲多目标优化模型,在该模型中,引入了土壤破碎模型及挖掘铲阻力模型,借助虚拟倾角的概念,运用Mathematica软件对其进行求解,得到了一个一阶铲面倾角为20.44°,二阶铲面倾角为43.64°,一阶铲面高度为0.12 m,虚拟铲面倾角为30.53°的理论上铲面受力最小、土壤有效剪切力最大的挖掘铲模型,并从理论角度和软件仿真角度对优化前后二阶铲进行分析对比,发现优化后的挖掘铲较现有二阶铲的铲面长度、受到的挖掘阻力、最大变形量、所受最大应力及应变均减小,达到了优化效果。该模型为高碎土能力挖掘铲的设计提供了理论支持和改进方向。     

一种快速全局运动估计算法

为了对全局运动进行准确快速的估计,在对全局运动估计算法进行研究的基础上,提出了一种快速全局运动估计算法。该算法基于非线性密度估计,采用了六参数的仿射模型。为了提高计算速度,采用了3层金字塔进行多分辨率计算,而且在每层迭代计算中,将基于块的外点去除算法与特征点提取算法相结合,这样既加快了算法的速度,又提高了计算结果的准确性。全局运动估计的实验结果表明,该算法在速度和准确性上具有一定的优势。     

基于双正则化的图像超分辨率盲重建

图像超分辨率重建是利用数字信号处理技术由一系列低分辨率观测图像得到高分辨率图像。大多数重建算法假设成像系统的模糊特性也即点扩散函数(PSF)已知,然而实际的应用环境下PSF事先不知道或部分知道。为此,将未知PSF模型化,提出基于双正则化的图像超分辨率盲重建算法,并且正则化作用的强度随重建图像局部光滑程度的变化而自适应地改变,以便能保护图像细节同时抑制平滑区域的噪声。求解过程中采用交替最小化方法估计PSF参数和高分辨率图像,并随着迭代次数的增加逐步提高每次寻优的精度以节省计算开销。实验结果表明,该算法能够比较准确地估计出PSF参数并取得较好的图像重建效果。     

基于随机前沿生产函数的新疆棉花生产技术效率分析——以棉农问卷调查数据为例

以新疆棉花分布为依据,抽取310户棉农为样本获取调查数据,基于随机前沿生产函数分析法分析了新疆棉农的生产技术效率。结果表明:化肥、地膜和灌溉等投入因素对棉花生产函数影响显著,棉农的家庭总收入水平、棉农培训的季节、种植规模等对棉花效率损失函数影响显著;新疆最大技术效率(0.9721)的棉农与最小技术效率(0.1571)的棉农棉花生产技术效率差异很大,通过提高低水平棉农的生产技术效率,新疆棉花产量存在43.54%的提升空间;研究还发现,棉花种植规模对棉花生产技术效率有影响,棉花生产的适度规模种植能提升其技术效率。     

民勤沙区不同稳定性沙丘植被生境条件研究

固定、半固定和流动沙丘生境条件测定结果表明：固定沙丘优势种均生长不良,枯梢、死亡普遍,其伴生植物的种类和密度均很小;沙丘水分条件决定了其生境条件,固定沙丘水分条件最差亦即生境条件最差;固定沙丘和半固定沙丘表面易形成粘粒、粉粒结皮,其表土层田间持水量大,影响降水下渗;固定沙丘表面田间持水量大是影响降水下渗的关键,其沙丘表土层粘粒、粉粒含量高是导致其田间持水量大的关键。其伴生草本植物密度并不随表土层田间持水量大而增加的原因,主要是由于当地降水少、气候干燥、表土层土壤水分易蒸发损耗所致。     

塔里木河中下游农户能流分析及生态经济分形特征

能流分析和分形理论是农业生态经济系统定性研究和定量分析的重要手段之一。把农户作为“分形元” ,以尉犁县兴平乡达西村 4 0个农户为研究对象 ,在绿洲农业生态系统能流分析基础上 ,对不同经营类型农户的生态经济特征进行分形研究 ,结果表明 :(1) 5类农户从总体上都显现生产经营结构单调 ,能量利用和转化链条短 ;牲畜养殖是唯一的次级生产系统 ,能量转化率低 ,增效不明显。 (2 )农田亚系统是农户生产力的主体 ,棉花生产现在和今后若干年内仍将是农户的支柱产业。 (3)基于农户分析的生态效益和经济效益之间没有相关关系 ;生态效益高 ,并不意味着经济效益也高 ,反之亦然。农户生产系统总体的生态经济协调发展水平不高。     

伊犁河南岸昆虫区系及灌区建设对其影响的预测

从新疆巩留县往西的察布查尔县境内,约2 000 km2的伊犁河南岸荒漠是未来灌区项目建设的所在地。2002年8月,对该地及其南缘和北缘地带的昆虫区系进行了调查,查明计有291种昆虫,隶属于15目87科239属,并对未来灌区建设对昆虫区系的影响进行了预测。     

麦田入侵杂草小籽虉草对麦田常用除草剂的敏感性测定

为筛选能有效防除云南麦田入侵杂草小籽虉草Phalaris minor的除草剂, 采用温室盆栽法分别测定了麦田常用7种茎叶处理剂各7个梯度剂量对小籽虉草的毒力?结果表明, 在推荐剂量下, 50%异丙隆WP?5%唑啉草酯EC?15%炔草酯WP?69 g/L精噁唑禾草灵EW?7.5%啶磺草胺WG?30 g/L甲基二磺隆OD和70%氟唑磺隆WG对小籽虉草药后30 d的株防效分别为99.34%?99.43%?87.50%?75.00%?34.50%?37.50%, 54.17%, 药后30 d的鲜重防效分别为87.92%?92.66%?56.09%?74.43%?57.17%?45.61%?44.67%?所有除草剂中, 唑啉草酯的GR90接近推荐使用剂量的90%?异丙隆的GR90略高于推荐剂量, 其他除草剂的GR90远高于麦田推荐使用剂量?以上结果表明, 防治麦田杂草小籽虉草的首选除草剂为唑啉草酯, 备选除草剂种类少?     

宁夏近40多年积温及不同积温期降水量变化研究

选取宁夏22个地面气象站1961~2005年逐日平均气温、逐日降水量资料,统计计算日平均气温稳定通过0℃和10℃期间的积温,结果表明:随着气候的变暖,宁夏各地≥0℃和≥10℃积温呈明显增加趋势,近19 a增加显著;≥10℃积温不同等值线明显向地势较高地区移动,喜温作物面积扩大;积温持续日数明显增加,有利于作物的成熟;≥0℃和≥10℃积温期间降水量主要在部分干旱地带增加,这有利于干旱地带农牧业生产和植被恢复。     

环境条件变化下汾河水库沉积物中重金属形态分布特征及潜在生态风险评价

对汾河水库沉积物中重金属的污染特征和潜在生态风险评价结果表明:汾河水库沉积物中Cd含量为11.42±2.84mg/kg,高于中国湖泊底泥重金属含量背景值。沉积物中Cd的单项潜在生态风险系数远大于其它重金属,高达2346.57,具有极强的生态危害性;而Zn、Cr和Cu只显示出轻微的生态危害性,故Cd是导致汾河水库沉积物中重金属的潜在生态风险增强的主要贡献者。室内模拟沉积物经历好氧和厌氧等环境条件下,并用EDTA铵盐溶液单一提取法和BCR连续提取法分别研究了汾河水库沉积物中Cd、Zn、Cr和Cu等重金属的形态分布特征;结果表明:在好氧条件下,Cd的形态分布特征变化最为明显,具有潜在环境效应的Cd含量所占总量的比例上升至52.15%;用EDTA单一提取法测定结果表明:生物有效态Cd含量占总量的比例(B/T)在好氧处置后最高,达30.37%;上述试验结果进一步证明了沉积物中Cd具有强烈的潜在生态风险和较高的生物有效性。     

塔里木河下游绿色走廊特点及衰败成因分析

近50年来塔木河上中游的水土开发活动，使得下游地区的来水骤减并中断有近30年的历史，从而引发了下游绿色走廓的逐步走向衰败、土地荒漠化趋势加剧等生态环境恶化问题。本文在前人研究成果基础上，综合分析了塔河下游绿色走廓发生、发展的特殊性和特点，认为绿色走廓衰败主要有5个主要因素：绿色走廓自然生命过程的衰退；新生幼林发生和发育原生机制的中断；土壤盐分的累积和增加；水分条件持续恶化；人类开垦荒地、滥伐、滥控等行为。通过成因分析认为，只有充分考虑到下游绿色走廓的特点及其衰败的原因，才能从根本上解决下游绿色走廓衰败的问题。     

新疆艾比湖湖面面积变化分析

利用遥感资料和文献,研究艾比湖湖面面积的年际和月际变化。利用最小二乘法求参数,进行线性回归,寻求湖面变化和降水因子的相关性,得出降水量和湖面面积的相关系数为0.706 43,经显著性检验,并用大量的数据及事实分析了湖面面积和其他自然因素及人类活动因子的相关性。根据以上研究可以大致预测艾比湖湖面的变化趋势,为决策层制定防治对策提供科学依据。     

内蒙古河套灌区引用黄河水量分析

河套灌区水资源高效利用是灌区可持续发展和缓解黄河水资源供需矛盾的需要。应用河段差法、引排差法、最大蒸发量、作物总需水量方法计算河套灌区引用黄河水量,分别是49.3×108,49.2×108,54.4×108,49.7×108m3。方法相互佐证,引排差法计算结果,49.2×108m3是灌区实测引用黄河水量。引用黄河水量的分析为河套灌区节水改造、计划用水和节约用水管理以及黄河干流水资源分配提供依据。     

黄土高原水土流失区未来粮食供给分析

通过对黄土高原地区水土流失问题及其产生的原因分析,提出了退耕还林还草是治理水土流失的有效措施,并从影响粮食有效供给的因素出发,讨论了未来30 a黄土高原水土流失区的粮食供给状况。要解决本区粮食的缺口,首先发展粮食生产,努力实现粮食供需平衡。