土壤含水率与像素颜色之间关系的BP人工神经网络模型

建立像素颜色RGB值与土壤含水率之间的数学关系,是染色入渗法的应用基础。结合沟灌染色入渗试验。研究了染色入渗过程中土壤含水率与像素颜色分量之间关系的BP人工神经网络模型。分析土壤含水率与像素颜色分量之间的关系,确定BP人工神经网络的拓扑结构,以像素颜色分量的相对值作为输入因子。土壤含水率作为输出因子,建立了包含1个隐层的BP人工神经网络。结果表明,该模型具有较高的拟合精度和验证精度,优于二次多项式模型。     

空间高度对球面网壳结构内爆炸响应的影响

基于修正后的Johnson-Cook材料模型,应用ANSYS/LS-DYNA建立K8型单层球面网壳计算模型,对内爆炸下不同空间高度的结构爆炸响应进行计算和分析。首先,分析结构内爆炸冲击波传播规律,验证模型参数选取的可行性;其次,讨论内爆炸作用下球面网壳的动力响应,对比分析不同本构模型对爆炸响应的影响;最后,定义下部支承结构所围体积占结构所围总体积的比值为空间高度系数,讨论空间高度系数对墙面未开洞和墙面开洞球面网壳动力响应的影响。结果表明,爆炸冲击波在球面网壳结构角部有汇聚效应,与反射冲击波共同作用,严重影响球面网壳结构的动力响应;对于墙面未开洞的球面网壳,爆炸响应受反射冲击波影响较大;对于墙面开洞的球面网壳,爆炸响应受空间高度系数影响较大。基于研究结果给出了球面网壳结构在内爆炸下防爆和抗爆设计的合理空间高度系数建议值。     

山西省森林土壤因子空间变异特征

为了揭示山西省森林土壤因子的空间分布特征,为评价森林土壤肥力提供参考,为森林可持续经营提供技术支撑,并为区域林业发展规划的制定提供依据。基于山西省297块样地的土壤采样检测数据,包括森林土壤碱解氮、全氮、有机质、速效磷、全钾、pH、含水量7个因子,利用GIS进行趋势分析、半变异函数模型选取,利用克里金插值法揭示森林土壤因子的空间变异特征。结果表明：全氮、碱解氮、pH的最优模型为高斯函数模型;速效磷、全钾的最优模型为指数函数模型;有机质、含水量的最优模型分别为三角函数模型和球面函数模型。利用克里金插值法绘制了各森林土壤因子的空间分布图,揭示了山西省森林土壤因子的分布特征。山西省森林土壤因子均有明显的空间分异特征：碱解氮、全氮、有机质含量相对较高的多集中在省境主体山脉沿线的中高山地区;全钾含量整体表现较为丰富;含水量表现出明显的东南多西北少的差异;速效磷作为一种瞬时变量,在空间分布上比较杂乱;pH的空间变异显示,山西省整体森林土壤呈弱碱性,朔州市部分地区森林土壤表现为强碱性,可作为盐碱地研究典型区域。     

延河流域耕层土壤养分空间变异及与地形因子的相关性研究

了解耕层土壤养分空间变异规律及其与地形因子的相关关系,以期为土壤养分有效利用和农业管理提供理论依据。以延河流域为研究对象,利用地统计学与GIS相关方法,研究土壤空间分布及变异规律,并基于DEM数据提取相关地形因子,分析流域尺度下地形因子对土壤养分空间分布的影响。研究区耕层全氮和有机质处于较低水平,速效钾和有效磷处于中等水平,pH呈弱碱性,空间变异大小依次为速效钾>有效磷>全氮>有机质>pH。构建的土壤养分指标半方差函数决定系数均大于0.6;土壤pH空间分布最为破碎;土壤速效钾和pH块金系数小于25%,主要为结构性因素影响;土壤全氮、有效磷、有机质具有中等水平的块金效应,受结构性因素和随机因素共同作用;其中有效磷块金系数最大,人类活动对其空间变异影响更大。全氮与有机质分布规律由西北向东南先递增后递减,速效钾呈现由西北向东南波浪形递减的分布格局,有效磷整体分布趋势表现为由中游向上下游降低,土壤pH沿某一方向变化的趋势不强。土壤养分空间变异情况与地形因子的相关关系相一致。在地势较低且平坦的区域内,更有利于农业生产,土壤养分较为充足;在高海拔、地形起伏较大区域养分含量相对较低。     

郑州市郊区土壤综合肥力评价及空间分布研究

用修改后的内梅罗公式作为土壤肥力的评价模型，将传统的统计方法与地统计学方法及GIS技术相结合，研究了郑州市土壤肥力的空间变异规律，对郑州市土壤质量进行了定量化的评价。结果表明，郑州市土壤速效磷以差级水平为主，全氮含量中等之外，pH、速效钾、CEC和有机质均以中等级以上水平为主；相对来说，速效磷含量总体较低是郑州市土壤肥力的主要限制因子郑州市土壤综合肥力系数的空间分布总体上具有以下特征：在东北西南方向上，土壤的综合肥力系数很较低，大面积处在差的水平，其中少面积具较高肥力。东南和西北方向的肥力较高，大部分处在良和中的水平。     

作物蒸散不同时空尺度模型及尺度转换方法研究进展

为了通过比较经济的成本灵活获取不同尺度的蒸散量,回顾了作物蒸散研究的历史发展,重点评述了作物蒸散不同时空尺度模型及尺度转换方法研究现状,在此基础上,预测了作物蒸散的发展趋势：以精确的点尺度作物蒸散模型为基础,结合遥感数据、数字高程模型和GIS技术建立新颖的空间插值方法,从而实现作物蒸散的空间尺度转换;通过建立精确的基于遥感数据的作物系数模型,利用基于作物系数的时间尺度转换方法,实现作物蒸散时间尺度扩展;基于上述时空尺度转换方法,建立综合性的,面向业务化运行的系统作物蒸散模型。     

东北地区农业气候资源空间分布模型的建立

在GIS支持下,以中国东北地区（辽宁、吉林、黑龙江）3省的DEM（数字高程模型）为基础,建立经度、纬度、海拔高度等大地形因子数据库及坡度、坡向、遮蔽度等小地形因子数据库。利用东北地区各县市1961—2000年气温、降水和相对湿度数据,采用三维二次趋势面模型进行逐步回归,构建东北地区逐月主要农业气候要素与宏观地理因子的数学模型。最终完成东北地区各气候要素空间分布的综合数学模型,并利用GIS平台建立空间分辨率为1km×1km的主要农业气候要素的网格化数字专题图。农业气候空间分布模型与栅格化数据库的建立对于东北地区农业生产与资源保护与利用具有重要作用。     

毛竹导热系数的神经网络预测模型

为了准确测算一定范围内的毛竹导热系数,同时改进现有的竹材导热系数研究方法,笔者采用激光闪光法精确测量毛竹导热系数值,并以此为基础,建立毛竹导热系数随不同温度和密度变化的神经网络预测模型。由于原始BP算法收敛速度慢,笔者使用Trainlm函数训练神经网络模型,确定了最佳隐层神经元个数,并对该模型的输出预测值进行线性分析及误差分析。实验结果如下：毛竹导热系数神经网络模型具有很高的预测精度,能准确预测一定条件范围内毛竹的导热系数,从而节省了以往常规试验所花费的大量时间和资源。本研究初步揭示了毛竹导热系数随温度、密度等因素的变化关系,为进一步研究毛竹热物理特性提供了理论依据。     

春季茶树冠层温度与气象因子的关系及预测

为开展利用气象资料进行春季茶叶霜冻灾害的评估工作,研究利用2009年和2010年茶树冠层温度观测资料和气象观测资料,分析了最低气温与茶树冠层最低温度差和天气类型、微气象因子的关系,建立了不同茶树冠层最低温度拟合模型,结合加密自动气象站资料,评估了霜冻过程茶树冠层最低温度的空间分布。结果表明：天气类型是影响最低气温与不同茶树冠层最低温度差的主要气象因子,最低气温与茶树上部冠层叶片最低温度差还受风、湿度等微气象因子的影响,微气象因子对最低气温与茶树内部冠层叶片最低温度差的影响较小。天气类型、微气象因子和最低气温与不同茶树冠层最低温度差的关系是非线性关系,采用支持向量机模型可取得较好拟合效果。同一类型茶树冠层,外部冠层最低温度拟合效果优于内部冠层。利用自动气象站资料、GIS技术、最低气温与不同茶树冠层最低温度差的拟合模型,实现茶叶霜冻空间分布的监测评估。     

露水河林业局森林景观空间自相关分析与拟合

空间自相关是建立森林景观模型中不可回避的问题,然而目前众多研究中常忽略了这一点,为了探解决考虑空间自相关性,建立森林景观模型的问题,以露水河林业局为例,采用空间自相关分析、半方差分析等手段分析红松森林景观等景观类型的空间自相关性。研究结果发现,Moran’s I指数以及半方差图显示红松在空间分布上具有较强的空间自相关性,但这种空间自相关性从1987-2003年呈现减弱趋势,红松的分布由非随机因素占主导地位逐渐变为随机因素占主导地位,采伐等人为因素对于红松的分布产生了重要影响。在此基础上分别利用经典线性回归模型和空间滞后模型建立了红松森林景观分布与环境驱动因子的模拟模型,经过比较,认为空间滞后模型的拟合度优于经典线性回归模型。     

基于GlS和地统计学的土壤养分空间变异特征研究--以新疆农七师125 团为例

基于地理信息系统(GIS)和地统计学,以地理信息系统软件ArcGIS为平台,采用Geostatisical Analyst地统计分析模块中的Kriging插值方法研究了新疆农七师125团土壤养分的空间变异性.应用GIS能够将系统变量的属性数据同地理数据相结合,使大区域范围内进行地统计学分析变得较为方便,研究结果表明,全氮、有机质、速效磷、速效钾均具有中等的空间相关性,但变异尺度不同.分析中还发现Kriging插值模型的选择及Crossin-ValNation交叉验证的检验与系数修正均影响分析工作的结果精度.     

质量-数量性状的遗传分析

本文阐述由自花授粉作物的两个纯系杂交而衍生的各种世代群体的质量-数量性状的遗传表达,根据遗传组成和加性-显性遗传模型下的基因效应,给出了各有关群体质量-数量性状的平均数和遗传方差的分量.在此基础上,论述了主、微基因遗传变异的统计测验和主、微基因加性、显性变异分量的样本估计方法。     

二向反射和方向半球反射光谱差异及其对小麦叶片叶绿素含量反演的影响

二向反射率因子(bidirectionalreflectancefactor,BRF)和方向半球反射率因子(directional-hemisphericalreflectancefactor,DHRF)是反射光谱的两种形式,但在生化参数监测过程中,多数研究忽略了BRF和DHRF光谱的差异及其对叶片叶绿素含量(leaf chlorophyll content, LCC)反演的影响。本研究以不同品种、密度及氮素处理的小麦田间小区试验为基础,在叶片尺度获取了BRF和DHRF光谱,并计算相应的植被指数和小波系数,建立了基于植被指数和小波系数的LCC监测模型,定量分析BRF和DHRF光谱、植被指数和小波系数的差异及其对LCC反演的影响。结果表明, 1) BRF和DHRF随LCC变化趋势一致,但两种光谱存在显著差异,且BRF光谱值高于DHRF光谱值; 2)在一定程度上,应用植被指数和小波系数均可消除BRF和DHRF光谱差异的影响,其中归一化红边植被指数(normalizeddifferentialrededgevegetationindex,NDRE)和红边叶绿素指数(rededgechloro...     

棉花叶片蒸腾作用的研究

本文根据棉花蒸腾的观测资料，用统计学方法对数据进行整理，从时间和空间上探寻棉花蒸腾作用的规律，并进行生物学和生理学分析，同时，还讨论了各种气象、环境因子对棉花蒸腾作用的影响     

中国森林碳储量研究综述

综述了中国森林碳储量的时间变化规律和空间变化规律,温度与降水、CO2浓度及土地利用变化等主要影响因子,并就今后的发展方向作了进一步思考。     

棉花早衰程度诊断数码图像数字化指标的研究

应用计算机数字图像技术研究了诊断棉花早衰程度的方法。在光照条件下采集了棉田群体图像,然后分别提取了红绿蓝(RGB)三色分量和色度、饱和度和亮度指标(HSI)。在RGB和HSI颜色模型下分析了各分量与棉花早衰程度的相关特性。然后得出诊断棉花早衰程度的指标。分析结果表明:颜色分量G/(R B)和色度H分量与棉花早衰程度线性相关,可用作利用数字图像技术快速诊断作物长势的指标,而其它分量与棉花早衰程度没有明显的相关性;诊断模型G/(R B)分量比色度H分量有更好的拟合优度。     

柱花草子叶组织培养多因素组合数学模型的研究

采用正交试验研究了影响柱花草子叶组织培养的可控因子, 并建立了柱花草子叶培养对可控因子反应的数学模型。结果表明, 可控因子与柱花草愈伤组织诱导率、芽分化系数和生根率之间存在真实的回归关系, 最佳回归模型分别为Y = 86.90+3.34X1+1.36X3+2.86X1X3、Y = 7.70 +1.52X2和Y = 299.30+6.39X1+4.32X1X2。从模型的解析可看出, 对愈伤组织诱导率影响最大的是NAA, 其次是NAA与蔗糖之间的互作, 最后是蔗糖; 对芽分化有影响的是KT; 对生根率影响最大的是NAA, 其次是NAA/IAA的比值。     

胚乳性状的遗传模型及其分析方法

提出分析谷类作物胚乳数量性状世代平均数的遗传模型。该模型把控制胚乳性状的总遗传效应G分解为胚乳直接效应Go、细胞质效应C和母体植株效应Gm。而Go又可分解为直接加性（A）和直接显性（D）遗传分量,Gm则可分解为母体则可分解为母体加性（Am）和母体显性（Dm）遗传分量。用MINQUE（0/1）法可以无偏地估算该模型中的直接遗     

河南省各地级市经济与环境耦合关联分析

探究河南省各地市经济与环境因子相互作用情况,旨在全面认清各市经济与环境的耦合度现状,为各区域政策的制定与调整提供借鉴,实现河南省经济与环境的协调发展。基于对河南省18市2008—2012年各项指标数据,运用灰色关联分析法构建出区域经济与环境内部各因子相互作用的关联度模型和耦合度模型,用定量方法分析经济与环境系统耦合的主要因素,并从时间和空间两个角度分析两者之间的关系。结果表明,河南省各地市经济发展对生态环境的胁迫作用以及生态环境对经济发展的约束性都较大,其中环境建设和环境治理对经济发展的约束性最大,而经济结构和经济实力对生态环境胁制作用最大。河南省各地市经济与环境耦合度空间分异规律显著,大致将其划分为协调、磨合、拮抗和低水平耦合4种类型,其中以磨合、拮抗类型为主;2008—2012年河南省各地市经济与环境耦合度总体呈上升趋势,但期间耦合度时序变动较大。     

天山北坡县域现代农业发展水平的差异研究

为了研究新疆县域现代农业的发展水平及地区差异,以其现代农业最发达的天山北坡13个县（市）作为研究单位,以10项指标作为分析因子,采用因子分析法和聚类分析法建立了其现代农业发展水平综合得分的回归模型,在此基础上使用综合因子得分对各县现代农业发展水平进行了综合评价,并利用ARCGIS 10.0软件绘制了这13个县（市）的综合发展水平空间分异图。结果表明：影响现代农业发展水平的主要有投入产出因子、生活现代化因子和生态因子,其中,投入产出因子在衡量天山北坡现代农业发展水平中发挥着决定作用,其方差贡献率达47.22%;将天山北坡各县现代农业发展水平分为发达、较发达、欠发达、不发达四类,且根据综合得分情况得知,天山北坡各县现代农业发展极不均衡,有54%的县（市）处于研究区平均发展水平之下;天山北坡各县现代农业发展水平差异显著,呈现出由中心向两边递减的“凸”字型空间格局。