基于混合效应模型的新疆天山云杉单木胸径预测模型构建

【目的】建立新疆天山云杉单木胸径生长模型,以期对天山云杉胸径生长进行预测,为天山云杉经营管理提供理论依据。【方法】以天山云杉为研究对象,基于新疆自治区一类清查数据中70块天山纯林复测样地,样地中测得活立木共计1 914株,随机选取1 531组数据作为训练数据,383组数据作为检验数据。对比分析传统单木胸径模型和混合效应模型在云杉单木胸径模型的应用,在运用R语言的nlme模块构建混合效应模型时考虑密度水平效应、样地效应以及嵌套两水平效应,并用平均绝对误差(E)、均方根误差(RMSE)、平均预估误差(MPE)、总相对误差(TRE)、调整决定系数(R_(adj)~2)来检验模型的拟合效果。【结果】混合效应模型(R_(adj)~2=0.762)优于传统胸径模型(R_(adj)~2=0.505)。混合效应模型中,基于嵌套两水平混合效应模型最好,其平均绝对误差(E)、均方根误差(RMSE)、平均预估误差(MPE)、总相对误差(TRE)、调整决定系数(R_(adj)~2)值分别为0.589 cm、0.804 cm、0.966%、-0.042%、0.899。混合效应模型拟合效果由高到低依次为:嵌套两水平混合效应模型(R_(adj)~2=0.899)样地混合效应模型(R_(adj)~2=0.766)密度水平混合效应模型(R_(adj)~2=0.762)。幂函数能有效消除异方差结构的影响,一阶自回归矩阵AR(1)可以有效消除数据的时间相关效应。【结论】研究求得的天山云杉单木胸径生长混合效应模型可作为新疆天山云杉单木胸径预测的主要模型,其中嵌套密度水平效应和样地效应的混合效应模型对单木胸径的预测效果最好(R_(adj)~2=0.899),此研究表明混合效应模型是新疆天山云杉单木胸径预测的有效方法,为大面积新疆天山云杉单木胸径预测提供理论基础及新的方法。     

基于SARIMA模型的农业生产资料价格指数预测

对农业生产资料价格指数的预测,能够为农民提供市场风险的有效信息,有利于农民的生产决策。选取了1994年1月到2018年7月农业生产资料价格指数月度同比历史数据,建立自回归移动平均(ARIMA)乘积季节预测模型,对2018年8月到2019年01月的农业生产资料价格指数进行了预测。结果建立的ARIMA(1,1,1)(1,1,1)12乘积季节模型平均绝对误差0.522450、平均相对误差为8.4%此模型预测精度较高。     

红松树高-胸径的非线性混合效应模型研究

以吉林省汪清林业局的蒙古栎阔叶混交林和云冷杉阔叶混交林24块固定样地中的2598株红松为研究对象,利用Chapman-Richards方程建立了不含随机效应与含随机效应的单木树高-胸径简单模型和广义模型。模型拟合和检验的评价指标主要包括调整决定系数(R2a)、平均相对误差绝对值(RMA)和均方根误差(RMSE)。对于混合效应模型,设计了随机抽取、抽胸径最大的树、抽胸径最小的树和抽平均木4种抽样方案计算随机参数,通过对比4种抽样设计下模型的误差统计量,分析了不同抽样设计下样本数量和预测精度的关系。结果表明:基于混合效应模型的红松单木树高-胸径模型拟合效果(简单模型的R2a在0.753~0.886之间,RMA在11.3%~15.1%之间,RMSE在1.38~2.01m之间;广义模型的R2a在0.754~0.886之间,RMA在11.1%~15.0%之间,RMSE在1.38~2.01m之间)优于不含随机参数的红松单木树高-胸径模型(简单模型的R2a在0.502~0.868之间,RMA在12.2%~17.8%之间,RMSE在1.42~2.65m之间;广义模型的R2a在0.711~0.877之间,RMA在11.6%~17.2%之间,RMSE在1.41~2.10m之间);包含随机效应的简单模型和广义模型拟合效果没有明显的差异,表明基于混合效应模型的单木树高-胸径简单模型可以很好地描述树高-胸径关系在不同森林类型、不同样地间的差异,因此不需要在树高-胸径模型中增加其他自变量;抽取平均木的抽样设计优于其他3种抽样设计,且抽取4株平均木时,预测精度提升最为明显,综合预测精度和调查成本的考虑,在实践中应用包含随机效应的红松树高-胸径模型时,推荐在样地中抽取4株平均木测量其树高来估计随机参数。      

基于LSTM的柑橘幼苗蒸发量预测

将柑橘幼苗作为试验对象,利用传感器采集空气相对湿度和温度,以基质相对湿度、温度和EC值作为环境因子,采用称重法实时采集作物的质量变化量作为作物的蒸发量;以环境因子为模型输入,作物蒸发量为模型输出,构建长短期记忆神经网络(LSTM)预测模型,优化后的最优模型结构以及训练参数包括LSTM模型的隐藏层1层,隐藏层节点数为120,迭代样本数为128,训练迭代次数为175,网络的激活函数选择tanh函数,学习率为0.001,时间步长为72。LSTM预测模型的决定系数(R²)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)分别为0.993 9、0.015 5 g、0.011 3 g;与循环神经网络(RNN)、门控循环单元(GRU)的预测效果进行对比,LSTM预测模型的预测蒸发值更接近真实蒸发值,预测结果相对误差范围波动最小,RMSE、MAE最小,R²最大,说明这3种模型中LSTM预测模型的预测效果最佳。     

应用型GIS模型分析在林业中的应用

应用人工神经网络滚动预测方法,采用5-25-5神经网络结构建立实验区红桦林5个龄组的蓄积量预测模型,预测了实验区2000~2004年红桦各龄组蓄积量。幼龄林预测平均相对误差为1.138%,中龄林预测平均相对误差为0.051%,近熟林预测平均相对误差为0.362%,成熟林预测平均相对误差为0.156%,过熟林预测平均相对误差为0.009%。实验的预测值与实际值吻合度高,用该模型进行预测的可信度是较高的。     

基于混沌径向基神经网络模型的洪水预测研究

【目的】建立更为理想的洪峰大流量预测模型。【方法】针对目前大部分预测模型对洪峰大流量数值预测结果不太理想的问题,根据自然界中普遍存在的混沌现象,在对洪水系统进行混沌识别的基础上,建立了基于混沌理论和径向基神经网络(RBF)的预测模型,将实测洪水序列进行相空间重构得到训练样本,利用MATLAB 7.0工具箱确定网络结构。【结果】将所建立的RBF模型用于汾河石滩水文站2004年最大洪水的预测,结果表明,该模型预测结果的合格率、平均相对误差、相关系数(R)、均方根误差(RMSE)和Nash-Sutcliffe系数(NSC)分别为100%,4.69%,0.9793,4.2260和0.9552,而传统Volterra级数自适应预测模型的分别为93.75%,8.97%,0.9540,10.2632和0.7358,可见RBF模型的预测结果较好,并且对预测洪峰大流量数值取得了较理想的预测效果。【结论】将混沌理论和径向基神经网络结合建立预测模型,作为提高洪水预报精度的一种新尝试,对以后进行洪水预测研究具有一定的参考价值。     

华南地区土壤有机质含量高光谱反演

为实现对土壤有机质含量的快速监测,在对土壤有机质含量作倒数变换的同时将土壤高光谱数据进行多种数据变换处理,筛选出与土壤有机质含量倒数变换后相关性最高的光谱指标,最后构建了土壤有机质含量高光谱反演的最佳模型,实现对土壤有机质含量的反演。结果表明:估算土壤有机质含量的最佳光谱指标为反射率一阶微分波段组合R_((587,126)*R_((734,049))*R_((1 095,892)),相关系数为0.769;在此基础上构建的土壤有机质含量高光谱反演模型最佳(Y=5×10~(16)x~3-5×10~(10)x~2+59 471.000 0x+0.101 1),其决定系数R~2为0.65,均方根误差(RMSE)为0.040 mg/kg。将其验证样本预测值与实测值进行比较,平均相对误差为27.00%,RMSE为4.19 mg/kg。该验证结果证明利用该模型进行华南地区土壤有机质含量的快速监测是可行的。     

基于机器学习的粮食产量预测模型研究

科学统计粮食产量数据并合理预测其发展趋势有助于稳定粮食生产、保障粮食安全。本文基于差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型、广义回归神经网络(GRNN)模型以及长短期记忆人工神经网络(LSTM)模型,运用皮尔逊相关性分析方法选出影响粮食产量的主要因素并进行预测。以河北省保定市在1996—2014年粮食产量及16个粮食产量影响因素等历史数据为例,预测2015、2016和2017年粮食产量。试验结果表明,基于ARIMA模型预测的平均相对误差为0.96%,基于LSTM模型预测的平均相对误差为2.20%,基于ARIMAGRNN组合模型预测的的平均相对误差为0.47%。相比于其他预测模型,ARIMA-GRNN组合模型可有效地对粮食产量进行预测,并为粮食产量的预测提供了1种新方法。     

灰色神经网络耦合模型在加矾系统预测中的应用

为更准确预测自来水厂的加矾量,弥补灰色GM(1,1)预测模型和神经网络预测模型在自动加矾系统中预测的不足,采用灰色GM(1,1)预测模型和BP神经网络预测模型相结合的方法,即灰色神经网络耦合模型,并运用于自来水厂自动加矾系统,根据实测数据计算预测值.结果表明:灰色GM(1,1)模型平均相对误差为0.016％,最大相差为0.025％,BP神经网络模型平均相对误差为0.037％,最大相差为0.069％,灰色神经网络耦合模型的平均相对误差0.006％,最大相差0.009％,其模拟精度远远高于其他2种模型的模拟值,具有广泛的实用性.     

数学模型在淮安市食物中毒事件预测中的应用

[目的 ]构建淮安市食物中毒发生事件数的数学模型并验证其合理性和准确性。[方法 ]收集2003-2015年淮安市食物中毒事件数据,用EXCEL和SPSS拟合灰色预测模型GM(1,1)、回归预测模型进行统计分析和预测。[结果 ]使用灰色预测模型GM(1,1)取得的后验差比值为0.7631;平均相对误差e%为11.48%,后验差比值0.76310.8852,拟合精度合格;使用幂函数模型预测2003-2015年淮安市食物中毒事件数各年度的相对误差最低为0.4%,最高为82.4%,平均相对误差为29.3%。[结论 ]两种方法预测2016年淮安市食物中毒事件数为4件。两种方法均可用来预测淮安市食物中毒发生事件数,预测效果可靠。     

烟草与中医

文中比较了烟草与中医的相同点和二者的副作用,结果表明烟草和中医一样都是误人的行业,需要引起重视,而且烟草和中医这2个行业都需要进行改革,才能有更好的发展.     

塔里木盆地部分植物8种矿物质含量的测定

植物药的药理作用与矿物质的含量密切相关。用钒钼黄比色法、原子吸收分光光度法、火焰光度法测定生长于塔里木盆地的部分植物中钾、磷、钙、镁、铁、锰、铜、锌等8种矿物质元素的含量,结果显示,在这39种植物中,含钾最高的是鸡冠花,含磷最高的是车前草,含钙最多的是飞燕草,含镁最高的是星花碱蓬,含铁最多的是耳叶补血草,含锰最多的是飞燕草,含铜最多的是镰叶碱蓬,含锌最多的是梧桐叶。     

几种中草药抗氧化性成分的还原能力及总酚含量比较研究

[目的]研究几种中草药的抗氧化性,为天然抗氧化剂的开发及应用提供参考。[方法]采用索氏提取法分别用乙醇和水作为溶剂对5种常见清热解毒中草药(连翘、黄柏、蒲公英、黄芩、紫花地丁)的抗氧化性成分进行有效提取,并进行还原能力的测定和总酚含量的测定。[结果]结果表明,乙醇提取物的抗氧化能力的大小顺序为:连翘>黄柏>蒲公英>黄芩>紫花地丁,水提取物的抗氧化能力的大小顺序为:黄柏>连翘>蒲公英>黄芩>紫花地丁。这5种中草药的抗氧化性不全是由酚类物质起主导作用。2种测定方法对抗氧化性的测定结果有很大的相关性,可相互验证。[结论]得出了5种中草药在相同条件下的抗氧化性大小,为今后天然抗氧化剂的开发合成及应用奠定了基础。     

新疆中草药的产业优势与发展策略

中草药作为朝阳产业,在世界各地发展很快.新疆辽阔的地域,复杂的气候因素和丰富的资源,为中草药的产业化、区域化发展提供了有利条件.中草药的应用十分广泛,有着非常广阔的市场前景.如何抓住机遇,促进新疆中草药的区域化发展是首要任务.但是,令人担忧的是,野生中草药资源正在遭受着严重的破坏,人工生产的水平又很低下,中药材市场很不规范,在众多的问题下如何发展新疆中草药,是一个值得深思的问题.     

中草药剂对烟草普通花叶病毒病的防治效果

研究了几种中草药 (九、反、木 )及 0 .1 %硫酸锌对烟草花叶病毒病的防治效果。结果表明 :中草药九、反、木和 0 .1 %ZnSO4对烟草营养生长、光合性能及根系活力具有积极作用 ,还可以提高脂氧合酶的活性 ,使烟株的花叶病毒病发病率和病情指数下降。其中九、木两处理的效果较好     

猪囊尾蚴病早期诊断与治疗及其胴体食用价值研究

 笔者（1985年）在“酶联免疫吸附试验（ELISA）诊断猪囊尾蚴病”已取得研究成果的基础上，又进行了改进研究。设计了诊断抗原制备的新方法（DEAE-Sephadex A-50抽滤法，提高原效率的12倍），缩短水浴时间（提高原效率的15-17.5倍），保持包被后抗原活性等。已诊断了120万头猪，查明了患猪抗体（IgG）的消长规律，测试了猪囊尾蚴部分理化性质、生物学特性及对机体的毒性反应。应用中西药物结合疗法治愈近20万头病猪，对治愈猪机体的康复过程和康复胴体理化性质、食用价值、治疗药物在猪体内的药代动力学等进行了研究。     

本溪市中草药种植气候生态适宜性研究

通过调查研究适宜本溪种植的中草药品种的生态气候特征,利用本溪地区18个自动气象站的监测资料,选取对中草药种植有决定作用的生态气候因子,采用模糊数学-隶属度方法,做出了本溪市中草药种植适宜气候区划。     

中草药对牙鲆免疫力的影响

以初始体重为(22.89±12.60)g的牙鲆幼鱼为试验对象,在室内控温循环水槽中进行中草药对牙鲆免疫力影响的试验.向基础饲料中添加的中草药含量分别为1%、3%和5%,经过15、30和45 d后分别取血清进行免疫指标的分析测定,取鱼表皮进行常规组织学制片,在光学显微镜下观察粘液细胞的数量变化.饲喂实验结束时通过背部肌肉...     

复方中草药防治奶牛子宫内膜炎的效果

[目的]探讨复方中草药灌注液＂宫舒康＂治疗奶牛子宫内膜炎的安全性和临床效果。[方法]在贵阳市清镇奶牛小区和乌当奶牛小区开展了临床试验。选取311头患有子宫内膜炎的产后奶牛,随机分为2组,即复方中草药＂宫舒康＂治疗组和长效盐酸土霉素治疗组,并依据病情轻重分组治疗。[结果]在治疗轻度、中度子宫内膜炎病例时,复方中草药＂宫舒康＂和长效盐酸土霉素均取得了较高的治愈率和有效率,但中草药＂宫舒康＂组比对照组缩短了患牛症愈后恢复发情的时间,并显著提高了受胎率（0.01     

浅谈铜仁地区中药材资源分布

仁市依托梵净山世界自然物质遗产的生物多样性原生态优势已形成如天麻、花椒、太子参、黄精、铁皮石斛、白芨、缬草等中药材规模化种植,带动了铜仁市中医药养生旅游经济的发展。拥有这么多优质资源及良好展业发展基础,在我国全面进入小康社会的时代背景下,大力发展大健康产业的铜仁,未来几年中药材市场一定会有广阔的市场。