基于机器学习的稀疏样本下的土壤有机质估算方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘明杰  徐卓揆  郜允兵  杨晶  潘瑜春  高秉博  周艳兵  周万鹏  王凌 《地球信息科学学报》2020,22(9):1799-1813

采用GRNN（Generalized Regression Neural Network）和RF（Random Forest）2种机器学习方法构建土壤有机质预测模型,以提高稀疏样本情况下的土壤有机质估算精度。依据北京市大兴区农用地2007年的土壤有机质采样数据,按MMSD准则（Minimization of the Mean of the Shortest Distances）抽稀为8种不同采样密度的样本（分别为2703、1352、676、339、169、85、43、22个样本）,分别采用GRNN、RF和Ordinary kriging对各采样密度下的未知采样点进行预测,采用交叉检验的方式验证各采样密度下未知样点的预测精度。随着采样点密度的下降,样点间的空间自相关性逐渐减弱,半变异函数的拟和精度变差,预测点结果误差增大,预测的置信度降低。当抽稀到43个和22个采样点时,样点间的空间自相关性接近歼灭,半变异函数的决定系数较低且残差较大。普通克里格受到采样点数量和采样密度、样点的空间结构的影响比较明显,其预测精度随采样点数量的下降而下降。在85个采样点及以下时,其预测值与观测值之间没有显著的相关性。GRNN和RF的预测精度受采样密度的影响不大,其预测精度在一个较小的范围内波动,其预测值围绕观测值在一定阈值空间内震荡波动,具有较好的相关性,在85个及以下的采样密度时,预测精度相对普通克里格有较大的提升。普通克里格法不适合在稀疏样本条件下空间插值计算,尤其是在空间自相关性比较弱的情况下。机器学习模型能充分学习土壤间环境信息、样点空间邻近效应信息,兼顾属性相似性和空间自相关,具有更好的稳定性和适应性,不容易受到采样点数量、构型和采样密度等因素的影响,即使在采样点空间自相关性很弱的情况下也能做出稳定预测精度。  相似文献   

案例推理的制图综合应用背景与方法     

何海威  钱海忠  刘闯  谢丽敏 《测绘科学技术学报》2017,34(4)

从挖掘和利用经验数据的角度出发,提出了基于案例推理的智能化制图综合方法。首先探讨了基于算法和模型的自动综合实现方式所面临的瓶颈,并提出了采用制图综合案例推理辅助制图综合的思想;然后设计了制图综合专家案例的三元表示方法,以及获取、使用和管理流程;最后对实现该基于案例推理的智能化制图综合方法的五个关键性步骤进行了分析,并深入阐述该方法的原理和可行性,提出了基于案例推理的智能综合辅助系统架构。  相似文献   

支持向量机方法在南京太阳总辐射推算中的应用          下载免费PDF全文

杨光  谭言科  吴凡 《大气科学学报》2017,40(5):708-714

利用1981、1996和2001年逐日南京站太阳总辐射和日照时数观测资料,建立了基于支持向量机(support vector machine,SVM)方法的太阳总辐射推算模型,预测了1982、1997和2002年的太阳总辐射,并把推算结果和采用线性的气候学方法所得到的推算结果分别与实测值进行对比。采用线性方法得到的1982、1997和2002年的太阳总辐射预测值与实测值间基于1:1线的决定系数(R~2)分别为0.800、0.859和0.838,均方根误差(RMSE)分别为3.250、2.649和2.925 MJ·m~(-2)·d~(-1)。采用SVM方法得到的1982、1997和2002年的R~2分别为0.894、0.938和0.936,RMSE分别为2.353、1.726和1.804 MJ·m~(-2)·d~(-1)。SVM方法得到的太阳总辐射预测值与实测值之间的误差较小,预测精度高于线性方法,更适用于实际太阳总辐射的计算。  相似文献   

基于智能物联网技术的天津城市积水监测预警系统     

侯天宇  梁好  霍凯  赵敏  陈子煊  张春莉  苑超 《气象研究与应用》2021,(1):85-89

通过智能物联网技术实时获取积水监测实况数据,利用天津市气象精细化格点预报产品和城市自动雨量观测站实况数据,以机器学习、神经网络模型和天津市城市内涝风险等级划分原理为基础,研究基于用户实时位置的城市内涝预报预警技术,研发天津市城市自动化积水监测预警系统。结果表明,该系统具备一定的城市内涝风险监测预警预报能力,并在2018—2020年多次重大天气过程中应用,积水深度预报结果与监测结果基本一致,应用数据表明验证结果良好,系统可以为政府防灾减灾决策、指挥调度提供精准、及时的气象数据支撑。  相似文献   

分数阶傅里叶变换联合支持向量机的建筑物变形预测     

古巍  李倩  陈代果 《大地测量与地球动力学》2022,42(12):1239-1245

提出一种分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transformation, FrFT)与支持向量机(support vector machine, SVM)相结合的建筑物变形组合预测模型。首先利用FrFT对变形时间序列进行多尺度分析,将复杂时间序列分解为一系列结构较为简单的子序列;然后利用SVM对每个子序列分别建立预测模型,通过将各个子序列的预测结果进行综合叠加,得到最终预测结果;同时考虑到SVM模型参数选择的难题,提出一种改进果蝇优化算法(improved fruit fly optimization algorithm, IFOA)对其进行全局寻优,提升预测性能。以西南地区某混凝土坝变形实测数据为例开展验证实验,结果表明,本文组合预测模型能够充分挖掘数据中隐含的趋势性和规律性信息,获得较高的预测精度。  相似文献   

四脚钻塔拆装工艺的新突破和机装可逆式钻塔     

周幼宗  曹宝珍 《煤田地质与勘探》1996,24(6):61-62

打破传统的自下而上安装钻塔的方法(顺装法),采用自上而下的安装法(逆装法)构想,成功地研制出一种新型钻塔拆装机和一种机装可逆式钻塔,既保持了四脚钻塔的优点,又解决了高空拆装作业带来的不安全隐患,减轻了劳动强度,提高了生产效率,取得了良好效果   相似文献   

滑坡变形预测灰色神经网络耦合模型的构建及适用性分析     

高彩云  崔希民 《大地测量与地球动力学》2015,35(5):835-839

结合灰色模型和神经网络的数据处理特点,提出串联、并联和混联式3种结构的灰色神经网络滑坡变形预测模型。串联式将滑坡变形位移时序分解为趋势项和随机项,采用灰色模型提取滑坡位移时序趋势,利用神经网络逼近随机波动;并联式以灰色模型和神经网络分别对滑坡预测,采用智能非线性组合,按照预测目标精度动态调整权重,从而获取最终组合预测结果;混联式通过增加灰白化层及灰模型群,对神经网络拓扑结构进行优化,达到弱化滑坡原始监测数据随机性、提高预测模型稳健性的目的。将3种模型应用于古树屋滑坡变形预测,并对其适用性进行讨论。结果表明,3种结构的灰色神经网络耦合模型均提高了预测精度,适用于复杂状况下滑坡体的变形预测。  相似文献   

支撑结构频率对海上风机动力响应的影响机理研究     

李彦娥  李涛  彭驰  李强  张杰 《海洋工程》2023,41(4):38-48

海上支撑结构的优化设计是海上风机技术发展的必然趋势,降低支撑结构的载荷是保证风机安全运行的有效途径。海上支撑结构受到风浪复杂环境荷载作用,风、浪载荷决定着塔底承受较大的剪力和倾覆力矩,同时风浪的随机性和周期性会影响塔架的疲劳载荷。基于海上风机支撑结构频率对载荷影响的研究,分析海上支撑结构频率对叶片根部挥舞和摆振响应的影响,探究频率对风机响应的影响机理。研究表明：波浪频率诱导是基础疲劳载荷响应的主要原因;开展单桩基础设计,当整机频率确定时,基础变径段可设置于浪溅区下部区域范围;叶片摆振响应受1P频率影响较大,在风机设计时可增加叶片摆振方向的阻尼;当整机频率邻近3P频率时,塔筒刚度变化对基础载荷响应的影响大于基础刚度变化;海上支撑结构设计时可优先考虑塔筒刚度。  相似文献   

Data-based modelling approach for variable density flow and solute transport simulation in a coastal aquifer   总被引：1，自引：1，他引：0  

Basant Yadav  Shashi Mathur  Sudheer Ch  Brijesh Kumar Yadav 《水文科学杂志》2018,63(2):210-226

Data-based models, namely artificial neural network (ANN), support vector machine (SVM), genetic programming (GP) and extreme learning machine (ELM), were developed to approximate three-dimensional, density-dependent flow and transport processes in a coastal aquifer. A simulation model, SEAWAT, was used to generate data required for the training and testing of the data-based models. Statistical analysis of the simulation results obtained by the four models show that the data-based models could simulate the complex salt water intrusion process successfully. The selected models were also compared based on their computational ability, and the results show that the ELM is the fastest technique, taking just 0.5 s to simulate the dataset; however, the SVM is the most accurate, with a Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) ≥ 0.95 and correlation coefficient R ≥ 0.92 for all the wells. The root mean square error (RMSE) for the SVM is also significantly less, ranging from 12.28 to 77.61 mg/L.  相似文献   

落地通信基站机房地震易损性及震后功能失效概率评估          下载免费PDF全文

毛晨曦  李诗尧  张亮泉 《世界地震工程》2018,34(2):055-64

机房是移动通信基站的重要组成部分,其地震易损性将决定基站在震后的功能状态,即基站所辖范围内的移动通信服务在震后是否可以正常使用。在对我国北方某市典型落地通信基站机房进行实地考察的基础上,确定了影响机房地震后使用功能的重要设施（即基站板房、内部走线架、通信机柜和蓄电池组）;随后采用有限元软件ABAQUS分别建立了这些设施的数值模型,通过Pushover分析确定了每种设施的损伤模式、损伤水平评价指标及其数值;通过IDA分析得到了每种设施的抗震性能,并通过对IDA分析结果的统计得到了这些重要设施的地震易损性曲线;最后,给出了基于故障树模型的典型通信基站机房震后功能评估的方法。该工作将作为基本环节用于城市及地区移动通信系统的地震后功能状态评估与预测。  相似文献