基于高光谱技术的一种TPC-TELM模型应用于土壤重金属含量反演研究

随着工业化的不断推进，土壤重金属污染情况十分严重。重金属污染对于环境保护，人类安全都有很大的影响。砷作为一种毒性很强的重金属元素，对其进行反演研究，这对环境保护有着重要意义。传统的土壤重金属含量检测方法多为繁杂的实验室化学处理方法，耗费大量时间且成本高昂。为研发一种快速、准确检测土壤砷含量的方法，首先在可见光-近红外光波段获得原始反射光谱，使用三波段光谱指数分析波段间的相互作用，利用相关系数法获得最优的光谱参数组合，从而提取优质光谱特征。双隐含层极限学习机（TELM）是一种前馈神经网络模型。TELM在单隐含层极限学习机的基础上引入了新的隐含层和学习机制，有较高的性能。但是由于TELM第一隐含层参数是随机获得的，容易导致模型的不稳定，利用粒子群优化（PSO）算法对该层参数进行寻优。PSO是一种经典的智能优化算法，具有很强的全局搜索能力。针对PSO容易陷入局部最优点的缺点，引入新的交叉策略，通过该交叉策略，可以帮助其摆脱局部最优，并提出基于三波段光谱指数和交叉粒子群算法的双隐含层极限学习机混合模型（TPC-TELM）。为验证模型的有效性，将其与多个机器学习模型（如单层极限学习机和TELM等...     

一种离散时间系统变结构趋近律

作用于刚性挡土墙侧土压力的计算一直沿用经典的朗肯或库仑土压力理论，这两种理论只能求得极限状态的土压力，而在许多实际情况下，挡土墙的土压力处于非极限状态.本文将潜在滑裂面视为一任意曲线，改进水平层分析法，同时基于摩擦角随位移的变化关系，对平动模式下墙后填土进行分析，推导出非极限状态下主动方向土压力分布、合力大小及作用点的理论公式.以各薄层微元的滑裂面倾角为变量，利用PSO (粒子群算法)对潜在滑裂面进行搜索从而获得土压力最优解.分析了内摩擦角、刚性挡土墙位移量对非极限状态主动方向土压力分布、土压力合力大小、土压力合力作用点高度以及潜在滑裂面的影响.本文提出的计算方法得出的结果与试验数据的大小及变化趋势基本吻合，具有推广应用价值.     

风管中聚集物燃烧时极限温度的分析研究

利用火灾动力模拟软件(FDS)进行分析,通过正交试验法分析聚集物的厚度、通风风速、聚集物燃点和风管断面尺寸等对聚集物燃烧时的极限温度值的影响.研究结果表明:聚集物的厚度对风管中聚集物燃烧时的极限温度值的影响最大,通风风速和聚集物燃点次之,风管断面尺寸的影响最小.厚度为0.014 m,通风风速为0.5～1.5 m/s,燃点在300 ℃以下的聚集物燃烧时的极限温度值最大.     

某液压缸筒旋锻径向进给量极限研究

以某无芯棒旋锻液压缸筒为研究对象,对不同硬度下的无芯棒旋锻径向进给极限进行研究。利用点追踪法对无芯棒旋锻单次下压后,坯料的内外圆变形进行细致刻画及表述。以内外圆变形不出现临界形为前提,保证内外圆圆度质量,最终得出该液压缸筒旋锻工艺在不同硬度下的径向进给量极限。研究表明,随着硬度的提高,应适当降低径向下压量,而且不同硬度下内外圆不规整性随径向进给量的升高而升高,这与随着硬度提升,径向下压量极限值在下降这一结论相互佐证。     

正交胶合木抗压承载力试验研究

为获得正交胶合木（CLT）截面的综合抗压性能，对由云杉-松-冷杉（SPF）制成的CLT试件进行抗压试验，并基于复合层板理论计算CLT的抗压强度、泊松比及弹性模量等，旨在为CLT力学性能测试提供参考。制作了9个尺寸相同的CLT试件进行轴心受压试验，分析其极限承载力、纵向应变、横向应变、泊松比等的变化规律；依据《木结构设计标准》预测试件的理论承载力并辅以有限元验证。结果表明：荷载-轴向位移试验曲线呈典型的二折线特征，轴压力下试件分别经历了弹性和弹塑性阶段直至试件破坏；经换算得到的SPF等效弹性模量为10 011.57 MPa，抗压强度为35.16 MPa，泊松比为0.39，理论计算值与试验值较为吻合；弹性段有限元模拟结果与试验值吻合良好。     

应用XGBoost算法对森林地上生物量的机载LiDAR反演

为了探究机载LiDAR数据结合极端梯度提升(XGBoost)算法估算森林地上生物量的可行性和适用性，寻求更优的森林地上生物量的监测和估算模型的建模方法。根据125块地面样地调查数据和机载激光雷达提取的点云特征变量，结合根据皮尔森相关系数和递归特征消除筛选变量，采用多元线性回归(MLR)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和极端梯度提升(XGBoost)算法，建立4种不同算法的地上生物量估测模型并进行对比分析。结果表明：在训练集中，RF模型表现最好(R_MSE=9.98 t·hm^-2,R²=0.93,M_AE=5.69 t·hm^-2),其次是XGBoost模型(R_MSE=10.80 t·hm^-2,R²=0.89,M_AE=7.24 t·hm^-2);在测试集中，采用XGBoost算法建立的模型表现(R_MSE=12.20 t·hm^-2...     

一种对Gamma分布的SAR图像相干斑去噪方法

M函数是一类特殊的级数，常用于计算冲击模型的寿命分布，本文主要讨论了M函数在其参数δ及参数x趋向无穷大和趋向零的情形下的极限，从而得到了M函数的三个极限性质，进而，利用M函数的极限性质给出了滤过泊松过程一阶矩的简洁证明.     

基于光谱技术的种蛋受精早期检测研究

为在鸡种蛋孵化早期（0～5胚龄）筛除无精蛋，试验采用透射光谱技术对种蛋受精情况进行无损检测研究。试验采集518个鸡种蛋的孵化前和孵化1～5 d的鸡蛋光谱数据，通过矢量归一化方法、二阶导等算法对数据进行预处理，对预处理后数据分别采用竞争性自适应重加权采样法（Competitive adaptive reweighted sampling,CARS）和连续投影法（Successive projection algorithm,SPA）提取特征波长，建立极限学习机（Extreme learning machine,ELM）和支持向量机（Support vector machine,SVM）两种种蛋受精检测模型，并进行测试集准确性的比较。结果显示，支持向量机模型对孵化前经SPA筛选后数据和孵化第5天全波段数据的测试集准确率分别为97.44%和99.37%。表明使用SVM模型进行鸡种蛋受精预测最为精确，且运行结果稳定，未来可用于生产。     

基于PCA-SSA-ELM模型的河北省鸡蛋价格预测及预警

为了促进河北省蛋鸡产业健康有序发展，研究以2011年1月份—2020年12月份的120组河北省鸡蛋月度价格数据作为训练样本，分别从供给、需求和消费者收入水平的角度选取影响鸡蛋价格的变量，采用主成分分析(PCA)法对样本数据进行降维处理，通过麻雀搜索算法(SSA)对极限学习机(ELM)进行优化，构建了PCA-SSA-ELM模型，对河北省2021年1月份—2022年5月份共17个月的鸡蛋价格进行预测及预警。结果表明：构建的PCA-SSA-ELM模型整体拟合效果较好，均方根误差为0.23;2021年1月份—2022年5月份河北省鸡蛋预测价格整体呈上涨趋势，波动范围不大，价格整体稳定，其中出现1次正向重警，1次负向重警，1次正向轻警，1次负向轻警，其余13个月均为无警状态；与真实价格对比，共有14个月的警度预测正确，准确率为82.35%。说明该模型可以较为准确地预测河北省鸡蛋价格。最后笔者对河北省蛋鸡产业提出以下对策建议：健全信息服务平台，做好对鸡蛋产业的服务工作；深挖综合数据，优化鸡蛋价格风险预警指标体系；完善对河北省蛋鸡产业的扶持政策。