偏最小二乘法回归在水利工程安全监测中的应用

针对常规最小二乘法回归难以有效识别和消除自变量因子间的多重相关性影响这一不足,对偏最小二乘法回归在水利工程安全监测数据分析中的应用进行了研究。采用偏最小二乘法进行回归建模分析,将模型拟合与非模型式的数据内涵分析有机结合,同时实现回归建模、数据结构简化以及因子间的多重相关性分析,并通过交叉有效性检验来确保模型精度。对绕坝渗流地下水位实测资料的建模分析表明,偏最小二乘回归法能有效克服因子间的多重相关性影响,所分离出的因子变量对实测结果具有更好的物理成因解释能力,因而在水利工程安全监测及有关数据的统计分析方面具有广阔的应用前景。     

酶标仪在稻米表观直链淀粉含量测定及突变体筛选中的应用

探索了 96孔全自动酶标仪 (SpectraMax 1 90 ,Sunnyvale,USA)在稻米表观直链淀粉含量(AAC)测定中的应用效果。实验以IR2 4、Iri371、Z41 3、KMD1、秀水 1 1共 5个品种为材料 ,以农业部部颁标准为参照 ,样本处理后不作定容稀释而直接在 96孔酶标板上进行显色 ,测定OD值 ,根据标样获得的回归等式计算待测样本的AAC。结果表明 ,酶标法与国标法测得的精度无显著差异。利用这一体系 ,对 1 5 0 0余份协青早B的M3 (收自M2 单株 )种子进行了AAC突变体筛选及后代跟踪研究 ,获得了 1份中等AAC( 1 6%左右 )突变体ZXY1 6。该方法操作简便易行 ,据此可建立高通量稻米AAC测定体系     

近红外光谱结合偏最小二乘法快速评估土壤质量

以长江中下游粮食主产区水稻土为研究对象,采集17种不同施肥处理下共136个土壤样品在350 ～2 500 nm范围的近红外光谱,利用偏最小二乘回归分析结合交叉验证法建立了近红外漫反射光谱与传统化学分析方法测得的全碳、全氮、碳氮比、速效钾、速效磷、电导率、土壤pH等土壤指标之间的定量分析模型。模型的决定系数（R2）以及化学分析值标准差（SD）与模型的内部交叉验证均方差（RMSECV）的比值RSC用于判定建立的模型的好坏。结果表明：全碳、全氮、碳氮比和pH模型的R2和RSC分别为：R2=0.94,RSC=4.31;R2=0.95,RSC=4.35;R2=0.97,RSC=5.60;R2=0.92,RSC=3.37,说明上述土壤指标的预测结果很好。速效钾模型的R2和RSC分别为：R2=0.87,RSC=2.23,表明预测结果尚好。而速效磷和电导率模型的R2和RSC分别为：R2=0.18,RSC=1.16;R2=0.37,RSC=1.31,说明两者的预测结果均很不理想。综上所述,水稻土的土壤质量相关指标（全碳、全氮、碳氮比、速效钾和土壤pH）可以通过近红外光谱结合偏最小二乘法（NIR-PLS）快速评估。     

二维相关光谱结合偏最小二乘法测定牛奶中的掺杂尿素

为了检验牛奶中是否掺杂尿素并将其量化测定,配置含有尿素质量浓度范围为1～20g/L之间40个牛奶样品,以掺杂物尿素浓度为外扰,分别研究了掺杂尿素牛奶的二维相关(近红外-近红外,中红外-中红外,近红外-中红外)光谱特性,在此基础上,分别选择随浓度变化大的4200～4800cm-1和1400～1704cm-1为建模区间,采用偏最小二乘方法建立定量分析模型。研究结果表明:4200～4800cm-1建模分析效果优于1400～1704cm-1建模结果,其交叉验证均方根误差为0.266g/L,对未知样品集预测相关系数达到0.999,预测均方根误差为0.219g/L,这表明所建模型具有较好的预测效果。该方法无需样品处理,成本低,为快速判别牛奶是否掺杂提供了一种新的可能的方法。     

籼粳杂种后代支链淀粉结构及其与稻米糊化特性相关性分析

为了探讨利用优质粳稻改良灿稻品质的可行性,以食味品质极佳的粳稻品种越光为母本、食味品质差的籼稻品种桂朝2号为父本构建的重组自交系群体(RIL)为试验材料,研究了籼粳杂种后代的支链淀粉结构变异特征及其与稻米胶稠度、起始成糊温度和RVA谱特征值的相关关系。结果表明,在RIL群体中,所有性状呈现连续分布,且双向超亲分离明显,双亲平均值除最高粘度和崩解值低于低亲值外,其余性状均介于双亲之间。RIL群体中支链淀粉短链(6≤DP≤11)分配比率表现为籼型偏籼型偏粳型粳型,中链(12≤DP≤24)分配比率表现为籼型偏籼型偏粳型粳型,存在极少量短链分配率较高而中链分配率较低的灿型株系,说明利用优质粳稻与籼稻杂交,其后代的籼粳特性对稻米支链淀粉结构有较显著影响,但通过加强后代选择,也可以选到支链淀粉结构象粳型的优良株系。在RIL群体中,支链淀粉短链分配率与起始成糊温度呈极显著负相关,中链分配率与起始成糊温度呈极显著正相关,长链分配率与消减值呈极显著负相关关系,而支链淀粉链长与胶稠度和RVA谱其他特征值的相关性表现因种植地点不同而有差异。研究结果为灿粳亚种间杂交育种的品质改良提供了理论参考。     

农业云视频平台虚拟机负荷预测半监督偏最小二乘法模型

为了优化基础设施资源的效率,农业云视频平台虚拟机布局算法需要了解虚拟机当前和未来的资源工作效率,尽可能准确地预知下一步工作,如服务部署,虚拟机的部署、迁移或停止.然而,通常在预测中使用的样本非常小,可用于分析的数据有限.因此,该文研究设计了一个考虑时间因素,基于小数据集学习的滑动窗口模型.此外,鉴于现有的预测算法仍然有很大的改进误差率的空间,该文中采用基于滑动窗口与最小二乘法和半监督学习的数学方法相结合,提出了一种半监督偏最小二乘法(semi-supervised partial least squares,SS-PLS)的方法来计算上述预测.该文中,分析了在虚拟机使用SS-PLS负荷预测的可行性和优势.试验结果表明,基于滑动窗口模型结合SS-PLS,使得预测精度有了显着的改善,即均方根误差为1.77786,平均绝对误差是1.3312,平均绝对误差百分比为0.23836,三者的增量分别5.47%、6.37%、6.12%.该研究可为云平台中虚拟机资源管理和优化提供一种参考方法.     

TRMM偏最小二乘降尺度降水模型在新疆不同地貌的适应性

高分辨率降水数据有利于客观描述区域降水时空分异特征,也可为区域生态和水文等过程高精度模拟提供重要参数。该研究旨在研究采用偏最小二乘法降尺度方法提高热带降雨测量卫星（Tropical Rainfall Measuring Mission,TRMM）数据空间分辨率用于新疆不同地貌区降水量估算的可行性。基于多源遥感数据和气象站点数据,引入相对湿度、NDVI、地形和经纬度等地理环境因子,构建偏最小二乘法降尺度模型,使遥感数据的空间分辨率由0.25°×0.25°（27.5 km×27.5 km）提高至250 m× 250 m,模拟对比降尺度前后降水量估算精度差异,并探讨新疆降水时空分布特征及其对地形地貌的响应规律。结果表明：1）相比TRMM原始数值,由偏最小二乘法降尺度模型修正后的降水量与气象站点数值的拟合度显著提高,其决定系数（R2）由0.74提高到0.85,均方根误差降低了0.26 mm,较好解决了原始数据低值高估和高值低估等问题;用乌鲁木齐河流域不同海拔高度和地形地貌区站点实测值验证该模型,发现修正后的所有站点其精度均有提高（R2从0.06～0.91提高到0.39～0.95,均方根误差从0.20～0.44 mm降低到0.18～0.40 mm）,表明了该模型在不同海拔和地形地貌区降水分异刻画的可靠性及大尺度推广的可行性。2）研究期内各地形地貌区的年降水量排序为中高山、极高山、高山、低山、中山、平原、盆地;中高山及以上山区降水集中发生在6－9月,低海拔山区及平原区的降水较多发生在5－8月,但年内降水量分配较均匀。新疆降水呈“北多南少”的空间分布格局特征,各山体（山群）均存在2个较明显的降水峰值区,但各山体绝对高度和规模不同,以致峰值区的海拔也不尽相同。研究结果可为气象站点稀缺区域的降水数据提供有益补充。     

用二组法和三组法预测稻米直链淀粉和蛋白质含量的研究

摘 要:直链淀粉和蛋白质含量是影响稻米品质的重要性状,对其进行有效预测具有重要意义。本研究用18个亲本及其所配制的81个水稻杂交组合（按NCⅡ设计）为材料,利用有多态性的SSR标记筛选与 F1直链淀粉和蛋白质性状相关的阳性位点和增效位点,分别用二组法和三组法对F1性状值进行预测,并建立相应的预测模型。结果表明：1)对稻米直链淀粉和蛋白质含量预测可以取得较好的效果,增效位点明显优于阳性位点;2）因性状和材料不同存在一定差异,固定恢复系预测优于固定不育系预测,对直链淀粉的预测优于蛋白质的预测;3)二组法对固定恢复系的预测效果明显优于三组法,直链淀粉和蛋白质的预测值在二组法中分别为0.8076和0.6722,三组法分别为0.6823和0.4174;在固定不育系的预测中两种方法差异不明显。     

用偏最小二乘法及傅立叶变换近红外光谱快速检测白酒酒精度

为了得到白酒工业中酒精度的快速检测技术,将偏最小二乘法与傅立叶变换近红外光谱相结合,通过解析白酒样品的近红外光谱图和对光谱进行不同的预处理,结果表明：用最大最小归一化法预处理光谱,光谱范围选择9747.1～7498.3 cm^-1和6102～5446.3 cm^-1,采用内部交叉验证建立模型,决定系数(R²)为99.99%,交互验证均方根差(RMSECV)为0.165%,主成分数为4,此条件下建模效果较好;模型进行验证结果表明预测集相关系数(R²)为99.80%,预测标准偏差(RMSEP)为0.264%,模型的预测效果很好,具有较高的精密度和良好的稳定性,能满足生产中白酒酒精度的快速检测要求。     

基于偏最小二乘回归的水稻腾发量建模

利用气象因子计算水稻腾发量过程中,各自变量之间经常存在多重相关性,从而导致传统的多元回归模型(基于最小二乘法)的失真,丧失稳健性,预测精度降低。该文采用偏最小二乘回归建模,借助主成分分析与典型相关分析的思路,采用成分提取的方法,有效地解决了各气象因子之间的多重相关性,建立了水稻腾发量模型,并对模型进行了辅助分析,得到满意效果     

一种稻米直链淀粉含量的简易测定方法

为便于育种利用,对农业部标准中的米质测定方法(NY147-88)作了简化,其测定结果与标准法高度正相关(r=0.9996),两种方法间的测定结果绝对误差小于1.2%。与标准法相比较,简易法具有简单、易操作、样品量少等优点,可用于小样品或育种大群体的筛选测定。     

广西早籼品种(组合)的稻米品质状况及改良目标

广西多数早籼品种(组合)的糙米率、精米率、粒长、粒形、糊化温度、胶稠度、蛋白质含量等指标。达到了农业部(NY122-86)二级优质食用稻米标准。但完整米率的达标率偏低,胚乳的垩白程度偏大,垩白粒率偏高,直链淀粉含量偏高,米粒的蒸煮延长性差。今后,早籼稻的品质育种应把提高完整米率,降低直链淀粉含量和提高胚乳的透明度作为品质改良的主攻目标。     

~(32)P、~(14)C在杂交水稻分蘖和穗中的分布与谷粒产量的关系

研究结果表明,高产杂交水稻有较多的~(32)P和~(14)C积集在分蘖和孔熟期的稻穗中,杂交水稻F_1乳熟期同化的~(14)C-葡萄糖向稻穗输送的百分率高。观察发现,杂交稻谷粒产量与~(14)C-葡萄糖在稻穗中分布及与IAP(输入积)之间的相关性高。低产杂交稻没有上述特性。放射性同位素~(32)P、~(14)C在分蘖和稻穗中的分布可作为预测杂交水稻F_1谷粒产量的指标。     

高粱与旱稻属间杂交部分遗传物质导入的F_3及BC_1表型鉴定

以高粱(S.BICOLOR)为母本、旱稻(O.SATIVA)为父本进行属间杂交,F1出现双亲没有的短芒和黄色柱头新性状,并能在F2、F3及BC1稳定遗传。F3在株高、穗长、穗型、分蘖性等性状上仍疯狂分离,并出现父本白色籽粒单株。BC1在株高、分蘖二性状上接近父本,回交效应非常明显,T测定无差异,并出现多子房新性状。高梁与旱稻杂交及回交,能创造变异,产生新性状,对创造矮秆、优质、多子房新种质十分有效。然而,二者杂交后代主体性状仍似母本,只表现父本少数性状,属于部分遗传物质导入。     

高粱与旱稻属间杂交部分遗传物质导入的F3及BC1表型鉴定

以高粱（S．bicolor）为母本、旱稻（O．sativa）为父本进行属问杂交，F1出现双亲没有的短芒和黄色柱头新性状，并能在F2、F3及BC 1 稳定遗传。F1在株高、穗长、穗型、分蘖性等性状上仍疯狂分离，并出现父本白色籽粒单株。BC1在株高、分蘖二性状上接近父本，回交效应非常明显，t测定无差异，并出现多子房新性状。高梁与旱稻杂交及回交，能创造变异，产生新性状，对创造矮秆、优质、多子房新种质十分有效。然而，二者杂交后代主体性状仍似母本，只表现父本少数性状。属于部分遗传物质导入。     

富钾植物籽粒苋(Amaranthus spp.)对土壤矿物钾的吸收利用研究

运用土培、石英砂培、有机酸释钾实验及矿物X衍射分析研究了不同基因型籽粒苋(Amaranthusspp.)对土壤矿物钾的吸收利用及其机制。结果表明,籽粒苋能有效地利用土壤和云母(黑云母和金云母)中的钾;籽粒苋品种R104、CX4对钾的吸收量高于一般型品种(CX77);籽粒苋根系能引起云母矿物向蛭石转化;籽粒苋根系分泌物中的草酸比一般有机酸具有更高的释放矿物中钾素的能力。     

应用~(15)N~(32)P示踪技术研究水稻对不同复(混)合肥料中氮磷的吸收

在盆栽条件下几种复(混)合肥料对水稻均有增产作用,与对照相比稻谷增产60.8—77.7％,达到显著水准。但几种复(混)合肥之间无显著差异。用15～(N)示踪法测定水稻对复(混)合肥的氮素利用率:尿素磷铵为44.7％,氯磷铵为44.5％,尿素为44.1％,尿素加普通过磷酸钙(简称普钙)为40.8％,硝酸磷肥为36.4％。说明硝酸磷肥不宜于水稻田施用。用~(32)P示踪法测定水稻对几种复(混)合肥的磷的利用率:硝酸磷肥为22.6％,氯磷铵为22.4％,尿素磷铵为21.1％,尿素加普钙为20.7％,普钙为11.9％。水稻对供试复(混)合肥料磷的利用率均显著高于普钙。     

水稻对~(14)CO_3~(2-)的吸收和积累动态

用同位素示踪技术研究水稻对14CO32-的吸收和积累动态,及其在水稻田中的行为特性。结果表明:通过水稻根系和浸于水中的茎杆下部吸收的14CO32-离子会向上部组织输送并形成积累趋势;在上部组织中,叶和茎杆上部的14C比活度随时间呈逐渐上升的趋势,而穗中的比活度于14d达最大值(271.9Bq/g)后又呈下降趋势;茎杆下部由于直接浸于水中,表现出对14CO32-离子的快速吸收、吸附,此后随时间呈下降趋势,根部表现出上升过程迟后于茎杆下部,其14C比活度也低于茎杆下部。上部组织(穗、叶和茎杆上部)中14C的百分含量随时间上升,而下部组织(茎杆下部和根)则相反,至试验后期(21~35d),其百分含量基本持平(约各占50%),14C从下部组织向上部组织输送的特征非常明显。     

水稻地上节位根对生育后期的影响

通过32P与14C示踪研究表明,水稻生育后期培土,能保持和延长地上节位根的生理功能,提高水稻生育后期14CO_2同化能力,促使14C-同化产物向稻穗运输,提高灌浆速度,而且能使水稻株高、有效穗数、每穗粒数,结实率和千粒重增加,增产幅度14.11—17.67％,每亩增产稻谷53.3—53.6kg,经生物统计分析,达显著水平。