基于CEEMD和BP神经网络的鄱阳湖流域旱涝长期预测模型研究

基于鄱阳湖流域1470~2014年的原始旱涝等级序列,利用最新的完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)和BP神经网络(Back Propagation Neural Network),构建了鄱阳湖流域旱涝的长期预测CEEMD-BP模型。结果表明:与EEMD相比,CEEMD对原始数据进行平稳化处理的效果更好,能更有效地提取原始数据中隐含的周期信号和长期趋势;原始数据经CEEMD分解后得到若干个本征模函数(Intrinsic Mode Function,IMF)序列,BP神经网络可以较好地拟合或预测这些IMF序列;CEEMD-BP模型对鄱阳湖流域1985~2014年旱涝等级序列的预测精度优于单一BP神经网络的。CEEMD-BP模型对2015~2064年的长期预测显示,未来50年鄱阳湖流域的旱涝指数有先上升后下降的趋势。     

基于EEMD与Markov Chain的雷暴日动态与趋势预测——以盐城地区为例

以盐城地区为例,通过滑动t突变检验、EEMD(集合经验模态分解,Ensemble Empirical Mode Decompositon)以及Markov Chain(马尔科夫链)统计模型,对盐城地区54 a年雷暴日数据进行动态与趋势预测研究,并对周期研究结果进行显著性和误差检验,结果表明:盐城地区54 a年雷暴日呈现减少的趋势,突变年为1966年,其54 a年雷暴日序列可以分解成4个IMF(Intrinsic Mode Function)分量和1个趋势分量。主要存在0⁰.05、0.450.05、0.45⁰.50 Hz两个频率区间,相应的其周期为2.22 a年际周期和27 a年代际周期(可信度均超过95%)。EEMD重构雷暴日数据与原始数据的误差百分比处于±0.8%范围内,其马尔科夫链长周期预测显示未来年雷暴日处于250.50 Hz两个频率区间,相应的其周期为2.22 a年际周期和27 a年代际周期(可信度均超过95%)。EEMD重构雷暴日数据与原始数据的误差百分比处于±0.8%范围内,其马尔科夫链长周期预测显示未来年雷暴日处于25³5 d之间的概率为45%,大于35 d的概率为32%。     

基于EEMD与Markov Chain的雷暴日动态与趋势预测——以盐城地区为例

以盐城地区为例,通过滑动t突变检验、EEMD(集合经验模态分解,Ensemble Empirical Mode Decompositon)以及Markov Chain(马尔科夫链)统计模型,对盐城地区54 a年雷暴日数据进行动态与趋势预测研究,并对周期研究结果进行显著性和误差检验,结果表明:盐城地区54 a年雷暴日呈现减少的趋势,突变年为1966年,其54 a年雷暴日序列可以分解成4个IMF(Intrinsic Mode Function)分量和1个趋势分量。主要存在0~0.05、0.45~0.50 Hz两个频率区间,相应的其周期为2.22 a年际周期和27 a年代际周期(可信度均超过95%)。EEMD重构雷暴日数据与原始数据的误差百分比处于±0.8%范围内,其马尔科夫链长周期预测显示未来年雷暴日处于25~35 d之间的概率为45%,大于35 d的概率为32%。     

Research on Anti-noise Processing Method of Production Signal Based on Ensemble Empirical Mode Decomposition(EEMD)

The grain production prediction is one of the most important links in precision agriculture. In the process of grain production prediction, mechanical noise caused by the factors of difference in field topography and mechanical vibration will be mixed in the original signal, which undoubtedly will affect the prediction accuracy. Therefore, in order to reduce the influence of vibration noise on the prediction accuracy, an adaptive Ensemble Empirical Mode Decomposition (EEMD) threshold filtering algorithm was applied to the original signal in this paper: the output signal was decomposed into a finite number of Intrinsic Mode Functions (IMF) from high frequency to low frequency by using the Empirical Mode Decomposition (EMD) algorithm which could effectively restrain the mode mixing phenomenon; then the demarcation point of high and low frequency IMF components were determined by Continuous Mean Square Error criterion (CMSE), the high frequency IMF components were denoised by wavelet threshold algorithm, and finally the signal was reconstructed. The algorithm was an improved algorithm based on the commonly used wavelet threshold. The two algorithms were used to denoise the original production signal respectively, the adaptive EEMD threshold filtering algorithm had significant advantages in three denoising performance indexes of signal denoising ratio, root mean square error and smoothness. The five field verification tests showed that the average error of field experiment was 1.994% and the maximum relative error was less than 3%. According to the test results, the relative error of the predicted yield per hectare was 2.97%, which was relative to the actual yield. The test results showed that the algorithm could effectively resist noise and improve the accuracy of prediction.     

地震信号的完整集合分解方法

为有效开采岩性、薄储层等隐蔽性油气藏,需准确处理分析非线性、非平稳地震信号,以获取信噪较好的地震剖面。基于提高处理后地震剖面精度的需求,提出了一种地震信号的完整集合分解方法(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)。CEEMD主要由经验模态分解(EMD)、本征模态函数的确定以及地震信号完整重构3部分构成,在EMD的基础上加入了自适应噪声来减小模态效应,分解过程中既保留了EMD处理非平稳、非线性信号的优势,又可以有效改善EMD的模态混叠问题,从而提高信号的信噪比并有效保留原信号中的有效成分。该方法可对地震信号进行更为精确地分解,然后实现完整的信号重构,在精确处理的同时,大大减少了有效信号的丢失,使地层信息更加明确,地质结构分辨率得到有效提升。     

采用模糊分类法构建鄱阳湖流域旱涝文献代用资料序列

搜集整理江西省49种地方志中有关气象灾害的记录,制定了旱涝等级判断标准;采用模糊分类法,评判每条记录所反映的旱涝等级,构建了鄱阳湖流域在公元48¹950年的旱涝灾害代用资料序列;将洪涝、干旱灾害各分为重度、中度、轻度3个等级,对旱涝等级序列进行了初步研究。结果表明:鄱阳湖流域洪涝发生频率高于干旱,约"三年一涝、四年一旱";在旱、涝资料序列中均以中度等级频率最高,其次是重度等级,以轻度等级频率最低,且旱涝序列均呈偏态分布的特征;赣江下游在不同时期均为洪涝发生频率最高的区域,环鄱阳湖区则为干旱灾害频率最高的区域。     

基于EEMD分解与BOA算法优化神经网络的密云水库大阁水文站径流预测

利用R/S分析法研究密云水库潮河流域大阁水文站1969-2013年的径流数据的变化趋势，以BP神经网络为背景，EEMD分解为辅助，建立分解-重构-预测的组合模型对月径流序列进行预测，利用蝴蝶算法（BOA）优化组合模型，综合得到最优预测模型。结果表明，大阁站年、月径流序列均呈现下降趋势；对月径流序列预测，BPNN预报合格率为60.0%，不能用于预报作业，但可作为参考使用（MAE=0.406，RMSE=0.539，MAPE=0.349 7）；引入BOA算法优化BP网络参数，得到EEMD-BOA-BP模型预报合格率为83.3%，可以用于预报作业（MAE=0.257，RMSE=0.347，MAPE=0.219 5）。通过EEMD分解得到分解-重构-预测组合模型对提高模型精度有一定的作用，同时在组合模型中引入优化算法能进一步提高模型精度。     

基于经验模态分解与人工神经网络的参考作物腾发量混合预测模型研究

为了提高具有非线性和非稳定性特征的参考作物腾发量(ET0)时间序列的预测精度,提出基于经验模态分解(EMD)的BP神经网络预测模型。以大连地区1970~2006年间逐月ET0序列为例,首先应用经验模态分解(EMD)方法将ET0序列分解为具有不同尺度特征的本征模态函数(IMF),然后运用BP神经网络对ET0序列和分解得到的IMF进行训练,得到ET0序列的预测模型,并对ET0进行预测,最后将预测值及单纯的BP神经网络预测值分别与真实值进行对比分析。结果表明:EMD-BP模型预测值的平均绝对百分误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对差(MAD)及判定系数(R2)分别为1.32%,0.0327,0.0278,0.9967;而BP模型相应的指标值分别为8.50%,0.2583,0.1839,0.8967。显然,EMD-BP模型的MAPE、RMSE、MAD值较小且R2值较大。因此,其预测精度及稳定性均优于单纯的BP模型,可作为ET0预测的一种参考。     

基于EEMD的含噪叶尖定时脉冲信号提取方法

为了解决噪声干扰条件下叶尖定时脉冲信号难以准确提取的问题,提出了一种基于集合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)的含噪叶尖定时脉冲信号提取方法。采用EEMD对非平稳、非线性的原始含噪信号进行自适应分解,构建多尺度低通滤波器进行降噪,再对降噪后的脉冲信号进行方波整形处理,并提出融合相似度和相关度的最优降噪整形评价指标,用于含噪信号处理效果的评价。基于含噪叶尖定时脉冲信号特点建立数学模型,验证方法的可靠性和适用性。对比降噪整形处理后含噪叶尖定时脉冲信号与原始无噪信号,其相关度、相似度及综合评价指标分别超过97%、89%及92%,结果表明:该方法能够准确提取噪声干扰下叶尖定时脉冲信号,有利于叶尖定时技术的发展与推广应用。     

基于BP神经网络的湖北省旅游总收入预测

旅游总收入的预测结果对于政府部门和旅游管理部门有着重要的参考意义,寻求科学合理的预测模型是保障预测结果准确可靠的关键。针对这一问题,作者利用人工神经网络理论建立了BP（Back.Propagation）网络预测模型,并与指数平滑模型、自回归模型的预测结果进行比较,结果表明应用BP神经网络对旅游总收入进行预测精度更高、效果更好。     

我国农产品质量安全监管的困境和突破研究——基于广东、广西两省的实地调研

2010年3月,笔者就我国农产品质量安全管理工作赴广东、广西的部分地区进行了调研。从调研情况看,两地对农产品质量安全工作高度重视,组织部署有力,基础保障扎实推进,农产品质量安全监管体制、机制、措施都取得积极进展,成效明显,但一些问题仍然较为突出,监管形势仍然较为严峻。本文基于调研实际,针对新形势对我国农产品质量安全监管工作提出几点建议。     

姜油树脂对油脂的抗氧化性及其稳定性研究

以姜油树脂为原料,研究其对油脂的抗氧化作用及其稳定性。结果表明:油脂中添加一定量的姜油树脂后,油脂的抗氧化能力得到了提高,但随着添加量的增大,体系过氧化值减小的幅度减少,添加量在100-150 mg/kg较为适宜。姜油树脂稳定性较好,在100℃,太阳光照射、酸性条件下呈现良好的稳定性,并可长期常温存储,但其在碱性溶液中不稳定。     

VPK合成、活性及吸收转运特性研究

候选新药VPK是哈药集团技术中心自主研发治疗脑卒中的一类新药。VPK以长春西汀为母核,经水解、缩合、环化、成盐反应制备而成,经元素分析、核磁共振、高分辨质谱、X-射线粉末衍生,X-射线单晶衍射对化合物进行结构确证,经PDE1活性研究显示,VPK和长春西汀均对PDE1有抑制作用,其IC50值分别为17.40和1.97μmol·L~(-1),VPK在脑卒中治疗领域疗效较好,采用Caco-2单层细胞模型测定候选药物VPK吸收及外排转运特性,结果表明,VPK在顶端到基底端(A-B)及基底端到顶端(B-A)方向均表现高渗透,该供试化合物是外排转运体底物可能性较小。     

陕西猕猴桃病虫害发生与危害的调查分析

调查了陕西省猕猴桃病虫害的发生与危害,结果表明,主要有４２种病虫害对猕猴桃产生不同程度的危害,其发生具有４个特点：自然分布区病虫害种类少,危害轻,人工栽培区的种类多,危害严重;随着树龄的增大,病虫害种类增多,主要病虫害加重;各地具有典型的病虫害;不当施肥引起的生理性病害加重。同时提出了相应的对策。     

水稻分蘖生长冗余和补偿的研究

本文根据水稻生长阶段,首次将水稻冗余分为营养生长冗余(主要研究分蘖),生殖生长冗余(主要研究结实率),四川稻区和重庆市稻区(万州)多年试验表明:汕优63营养阶段分蘖的平均冗余分别为36.6%、39.1%,生殖阶段平均冗余分别为17.7%、14.6%;四川稻区、重庆稻区(万州)试验中,最佳有效穗、实粒数分别为16.25万穗/667m2、125.1粒/穗;四川稻区分蘖最佳冗余度为36.0%。     

农用地与城镇土地定级估价之比较

探讨了农用地与城镇土地定级与估价目的、原理、方法的差异，旨在对目前正在开展的全国农用地定级估价、全国城镇土地基准地价更新及平衡工作提供参考。     

二斑叶螨在苹果树上的发生和防治

介绍了二斑叶螨的形态特征、危害特点和发生规律,并提出了防治方法。     

依靠科技促发展实现农业产业化

分析了科技进步与实现农业产业化的关系，总结了常德大力实施“星火计划”，加速农业化进程的经验。     

不同施氮量和移栽时间对烤烟产量和质量的影响

通过田间小区试验,研究旱地黄壤烤烟适宜的氮肥用量和移栽时间。结果表明,不同的氮肥用量和移栽时间对烤烟的生长发育及产质量具有显著影响。施纯氮低于150 kg/hm2时,烤烟产值和上等烟的比例随氮肥用量的增加而增加;当施纯氮量超过150 kg/hm2,其产值和上等烟叶的比例反而下降;以施纯氮150 kg/hm2的效果最好。适时提前移栽利于烤烟生长发育及产质量性状的形成,4月20日左右移栽烤烟产质量最好。