基于自组织特征映射神经网络的中国耕地生产力分区

【目的】耕地生产力的高低直接关系到国家粮食安全,科学分析不同区域耕地生产力构成要素及其影响机制、摸清耕地资源状况,对于把握耕地资源利用的科学决策、实现耕地产能提升,特别是支撑省域土地整治以及高标准基本农田划定、保障国家粮食安全战略具有重要意义。【方法】基于中国31个省（自治区/直辖市）的土壤肥力、气候条件、地形地貌等自然条件及经济投入、效益反馈等社会统计数据,建立构成自然要素及社会经济要素的指标体系。根据粮食作物单产对耕地生产力分级,并结合以往区划确定耕地生产力区。在深入剖析耕地生产力与其构成素要素之间的复杂、高维、非线性关系基础上,采用自组织特征映射神经网络模型,通过U-矩阵面板以及变量位面对评价单元耕地生产力6个自然要素、5个社会经济要素构成的高维复杂数据进行可视化和空间聚类,识别不同空间格局下耕地生产力的差异性和相似性,直观反映耕地生产力构成要素变化的敏感分布区域,并基于耕地压力指数校正。最后,将聚类结果与耕地生产力分级结果叠加,并结合综合性、相对一致性、区域共轭性、行政单元完整性等原则进行适当调节,确定耕地生产力亚区。【结果】不同省域的土壤肥力、气候条件、地形地貌及经济投入、效益反馈方面有显著的空间差异性和发展的非均衡性,进而将自然要素、社会经济要素均聚为6类。以此为依据,将中国耕地生产力划分为10个耕地生产力区、24个亚区,其中耕地生产力区包括东北平原区、华北平原-丘陵区、黄土高原区、四川盆地、长江中下游平原区、华南丘陵区、云贵高原区、内蒙古高原区、西北内陆区、青藏高原区。耕地生产力亚区是根据自然要素、社会经济要素的可视化特征和空间聚类结果对耕地生产力区的区域优势及限制因素的细化及简要说明,并基于耕地压力指数校正,最终建立起中国耕地生产力分区系统。【结论】分区综合考虑了由自然要素、社会经济要素及耕地压力指数共同构成的区域耕地生产力主导因素及关键问题,分区系统与客观实际相吻合,表明自组织特征映射神经网络模型是一种耕地生产力要素分区与敏感区域识别的科学有效方法,通过空间可视化与要素聚类分析,揭示了不同区域的耕地生产力现有优势、限制因素。     

基于空间行政分区理念的生境网络优化 ——以苏锡常地区白鹭为例

区域城市化发展必然加速对生境资源的消耗,长三角地区在快速城市化发展进程中生境数量与质量迅速下降,生境网络优化成为经济、生态可持续的关键.基于此,采用空间维度下多尺度空间行政分区协调优化的方法探讨生境网络保护及优化问题,结果表明,该优化方案在保证改善区域生境网络结构指数、保护研究区物种多样性的前提下,增加了优化方案的可操...     

自组织特征映射网络在农业机械装配序列规划中的应用分析

分析了数字化环境下农机装配序列规划的特点和目前常用的方法,以及自组织特征映射网络的特点,提出了一种基于自组织特征映射网络的装配基础件判定模型并设计了基于自组织特征映射网络的装配基础件判定算法,以农用减速机的零件为例,验证了模型以及算法的正确性。     

聚类分析在土地利用分区中的应用

土地利用分区在土地管理及指导土地利用方向上有着重要意义，在土地利用结构、利用方式上，城市郊区有明显的近郊、中郊、远郊之分。郊区如何划定近郊、中郊和远郊，衣业区划成果难以界定。本文运用聚类分析方法，选用土地利用现状调查资料对合肥市郊区进行了土地利用聚类分区，结果与实际相符。     

基于生态系统服务供需关系的福州绿地生态网络构建分区

以福州市主城区为研究对象,在镇街尺度上分析生态系统服务供需协调、匹配和聚集空间关系特征,在此基础上提出绿地生态网络构建分区方案和管理策略,以期为福州市城市规划工作开展提供针对性指导。研究表明:1）福州市主城区各镇街绿地生态系统服务供需空间分布格局具有明显差异,生态系统服务供给呈现出由边界向城中心递减的趋势,而生态系统服务需求则呈现出截然相反的态势。2）生态系统服务供需匹配未有镇街落于好本底-高需求型,60.78%镇街落于差本底-高需求型,15.69%镇街落于差本底-低需求型,23.53%镇街落于好本底-低需求型。3）各镇街生态系统服务供需空间自相关关系呈负相关且以低-高或高-低聚集为主,其供需协调度平均值为0.27（基本平衡）。4）城市绿地生态网络构建划分为城市生态斑块修复型、绿地生态节点重构型和生态源地网络连通型3大类型6个分区。总体上提出保护现有生态资源、加强城市绿地基础设施建设、重构节点生态空间、发展生态经济的策略。     

非监督分类在城市交通分区中的应用

讨论了交通分区问题,介绍了交通分区的必要性,针对交通设施状况、运行状况、环境状况,选取9个指标进行城市交通分区。综述了采用非监督分类方法进行交通分区的原理,在此基础上研究了城市交通系统分区的过程,对城市交通进行分析和评价提供了一些有用的资料。以北京城区交通网络划分为例。     

宝华玉兰生存群落的自组织特征映射网络排序与分类

为了解国家Ⅱ级保护植物宝华玉兰Magnolia zenii的种群分布规律及其濒危原因,进一步揭示宝华玉兰野生种群与群落及环境之间的生态关系,应用自组织特征映射网络（SOM）对宝华玉兰生存群落进行了排序和分类,以期为保护和管理宝华玉兰种群野生种质资源提供理论依据和新的方法。结果如下:①群落结构分析表明,宝华玉兰天然更新缺乏,且紫楠Phoebe sheareri,建始槭Acer henryi等优势种占据了主要生存空间与资源,影响了宝华玉兰种群增长和发展,使其在群落中处于不稳定地位;②SOM将40个样方进行聚类分析,得到7个群落类型。不同群落类型之间的物种组成存在差异,界限清晰,排序结果与优势种实际分布情况吻合,说明SOM的分类结果具有合理性;③环境因子可视化分析揭示了宝华玉兰分布于坡度较缓的半阳坡,种群分布主要受到坡向和坡度2个环境因子的影响,由于宝华玉兰自身生长过程中对环境要求的特殊性和不适应性,造成了其濒危现状;④SOM具有高度非线性拟合的特点,且能够同时进行排序和分类,并将分类结果可视化,呈现样方之间的相似性,说明SOM应用于群落分类和排序,反映种群与群落及环境之间的生态关系是合适的。     

基于自组织特征映射神经网络算法的生态服务功能分区

探索了一种基于自组织特征映射神经网络算法识别区域尺度生态系统服务功能分区的新方法。在此基础上,依据新千年生态系统评估框架构建了生态服务功能评价指标体系,并运用自组织特征映射神经网络算法开展了生态服务功能空间聚类分析,在1km栅格上识别并排定了各类生态服务功能的重要性。在案例区锡林郭勒盟的研究表明,利用基于自组织特征映射神经网络算法划分出的该区6个生态服务功能分区比较科学、合理,所形成的分区结论为案例区生态系统的可持续管理提供有时空针对性的决策参考信息。     

基于LSIM网络的箱梁桥应变与挠度的非线性映射模型研究

以烈士河大桥(12联混凝土简支箱梁桥)为例,基于长短期记忆(LSTM)网络建立了应变和挠度监测数据间的非线性映射模型.首先,运用小波包分解与重构方法分离实测应变数据中的温度应变,得到车载应变数据.然后,运用LSTM网络分别构建应变和挠度的单对单和多对多映射模型.结果表明,单对单和多对多映射模型的相关性和误差均满足控制标...     

压缩映射原理的应用探究

目的针对压缩映射原理在数学分析基础教材中编排的不足之处,对压缩映射原理的应用进行探究。方法利用案例分析法研究压缩映射原理的基本理论在具体案例中的应用。结果借助压缩映射原理求数列极限,求方程组的近似解及误差估计,判断微分方程或积分方程解的存在性与唯一性,判断矩阵可逆提供技巧和思路,并在证明隐函数存在定理、讨论解的连续性、求非线性方程的近似解等不同数学分支中的一些问题时起到事半功倍的成效。结论所得结论在处理迭代数列的收敛、分析代数方程及微积分方程解的存在性、唯一性等问题上有着重要的应用。加深初学者对该定理的进一步了解,对泛函分析的学习具有一定的实践指导意义。     

分区分级管理模式在急诊输液室的应用

目的观察分区分级管理模式在急诊输液室的应用效果。方法将2011年1-12月在我院急诊输液38 484人次作为分区分级前组,2012年1-12月来我院急诊输液40 262人次作为分区分级后组。我科自2012年1月起依据输液患者的年龄、病情、用药等情况对患者实行分区分级管理,比较分区分级管理前后的安全隐患发生率、输液投诉率及患者满意度。结果实行分区分级管理后,输液安全隐患及投诉发生率比分区分级管理前均明显降低(分别为0.030%vs0.067%,0.002%vs 0.020%,均P<0.05),且患者满意度评分比分区分级管理前高(27.15±4.08 vs 26.47±3.89,P<0.01)。结论急诊输液室应用分区分级管理模式可有效减少输液安全隐患的发生,提高患者满意度。     

基于耕地土壤养分分区的下辽河平原玉米氮肥精准施用模型的建立

以辽宁省下辽河平原玉米主产区为研究区域,依据多年土壤肥力监测数据和大量田间试验结果,利用GIS、地统计学和多元统计分析等方法,在对该区域耕地土壤氮素肥力进行分区的基础上,建立了与土壤氮素肥力分区相适应的氮肥施用模型,得出了下辽河平原粮食主产区不同分区化肥减量的可行减施幅度.     

基于生态约束的新疆新和县农村居民点整治分区

为协调好农村居民点空间布局与区域生态环境的关系,推进农村居民点有效整治分区,本研究以新疆新和县为例,以生态视角为切入点,采用最小阻力模型、引力模型及复杂网络等方法,将景观安全格局与社会网络相结合,基于空间分析结果将新和县农村居民点进行类型划分,并分别提出整治分区策略。结果表明：新和县生态安全格局空间分异明显,重点保护区、次重点保护区、一般保护区和非重点保护区面积占比分别为36.91%、31.38%、20.47%和11.24%,呈现中部、西部及南部以重点保护区为主,西北部、东南部以非重点保护区为主的空间格局;节点联系度空间分布不均,自城镇中心向外围越来越弱,节点强度高值集中在新和镇附近,节点强度低值分布于各乡镇边缘,Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级节点分别为21、36、51个和18个;将新和县农村居民点划分为重点发展型、潜力优化型、控制规模型和搬迁撤并型4种整治类型,面积分别为16.11、17.55、13.83 km²和6.32 km²,并根据存在问题分别制定整治分区方案。研究表明,将生态因素纳入农村居民点整治分区范畴,可为新和县分类推进农村居民点整治、...     

基于WebGIS的新疆自治区养分分区管理系统的建立

针对土壤信息数据在农业生产中的重要作用 ,结合数据库技术、专家系统技术、地理信息技术、多媒体技术和网络技术 ,在应用基于GIS的新疆县级土壤养分管理和推荐施肥系统的基础上 ,提出建立基于WebGIS的新疆自治区养分分区管理系统 ,以扩大数据的共享性及推进平衡施肥技术应用的深度和广度。着重介绍了系统的结构与功能。     

计量地理模型和聚类分析在贵阳市土地利用分区中的应用

在土地利用的规划工作中土地利用分区扮演着重要的角色,同时也是其中的重要组成部分。为了使贵阳市的土地利用更加科学合理化,基于贵阳市2013年变更调查数据,运用计量地理模型和现代地理信息空间分析技术相结合方法,对贵阳市及其周遭的10个区县的土地利用结构实行指标测度。基于计算结果并借助SPSS软件进行空间聚类,得出贵阳市土地利用分区情况。把聚类分区结果与各区县的具体情况相结合,该区域可被分为3类:1云岩区属于中心城优化发展区;2南明区、白云区、观山湖区、花溪区及清镇市属于工业重点发展区;3乌当区、开阳县、修文县及息烽县属于生态农业和旅游发展区。研究发现贵阳市经济发达地区呈现土地多样化程度低、集中化水平高、土地组合类型比较单一和人地矛盾突出等状态,而其余经济水平较低的地区则存在很大的用地空间。     

载荷映射方法及其在模具结构优化中的应用

针对金属薄板冲压成形过程中成形力在板料与模具之间传递的关系,提出一种不同类型网格之间的载荷映射计算方法.该方法通过映射单元的精确定位,在板料壳单元与模具实体的四面体单元之间建立了一种对应关系,构建板料单元节点上的成形力与模具网格之间载荷映射的关系模型,从而得到模具表面精确的载荷分布.实例研究将该方法应用于模具结构的优化中,在精确计算模具各部分所受载荷的基础上进行结构优化,得到了满足强度要求的优化结构模型,实现了模具的轻量化.实例计算与应用表明该方法是正确有 效的.     

网络选课与学分制管理系统的建立与应用

学分制教学是高校教学管理的一个必然趋势,但该制度的选课及管理非常复杂,网络选课与成绩管理系统就是为了适应学分制教学模式而开发的选课系统.通过对系统中不同角色的分析,建立了角色间的多对多关系,在对各类相似数据库功能比较分析的基础上,建立了本数据库管理系统.经测试,该管理系统可以较好地应用于特定模式的教学管理工作.     

应用RTL8019AS的嵌入式设备网络化软件实现

嵌入式设备的网络化是当前研究的一个热点问题,其实现方式可以用微处理器直接驱动网卡芯片来接入Internet。详细分析了嵌入式系统中微处理器驱动RTL8019AS的设计思路,提出了一种实现方法,给出了总的程序流程图和关键函数的实现流程图,并作了测试试验。试验结果表明,该方法是可行的。     

形变映射法及其在BBM方程中的求解应用

形变映射法在求解非线性方程的过程中起着重要作用,借助于计算机代数几何系统,不仅得到了一类非线性波动方程与非线性Klein-Gordon（NKG）方程特殊类型解之间的代数映射关系,而且由此给出BBM方程的许多显示精确解。并且由这些解再次映射出了诸多行波解,在物理学的研究方面具有重要的指导意义。     

多元图论非线性映射分类及其在小麦研究中的应用

本文给出了一种将多元图论及非线性映射方法结合起来对样品进行分类研究的方法一多元图论非线性映射分类法,并应用此法探讨了41个小麦材料的最小支撑树及其在二维平面上的非线性映射分类图,与系统聚类法及主成分方法聚类相比,本方法有其特殊的优越性,能更直观形象而又比较准确地在二维平面上反映多维空间中小麦样品点的全部整体的亲疏关系,从而得到二维平面上直观的分类图。对遗传育种亲本选配研究有一定参考价值,对农业科学及其它领域的多元聚类问题都有参考意义。