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混凝土坝扬压力异常测值成因的多测点分区智能诊断方法
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作者 程琳 韩嘉勋 +1 位作者 杨杰 马春辉 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期137-141,103,共6页
针对传统异常值检测方法存在的问题,提出一种基于时空聚类和环境变量分离的混凝土坝扬压力异常测值成因分析方法,首先采用DBSCAN聚类算法对大坝不同部位的扬压力测点进行空间聚类,然后根据聚类结果进行分区,采用概率主成分分析(PPCA)对... 针对传统异常值检测方法存在的问题,提出一种基于时空聚类和环境变量分离的混凝土坝扬压力异常测值成因分析方法,首先采用DBSCAN聚类算法对大坝不同部位的扬压力测点进行空间聚类,然后根据聚类结果进行分区,采用概率主成分分析(PPCA)对每个区域的扬压力测点提取环境变量效应,最后基于平方预测误差(S_(SPE))控制图和贡献图进行异常值识别和异常测值成因分析。实例应用结果表明,测点的分类结果主要由测点所处位置和环境变量影响规律决定;当监测数据异常时,基于S_(SPE)控制图和贡献图可以定性地推断出最可能的异常原因,能够为识别大坝的运行性态提供参考。 展开更多
关键词 扬压力 异常测值 分区 概率主成分分析(PPCA) 环境变量 平方预测误差(SSPE)
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三峡水库消落带出露期土壤分离能力年内时空变化及其影响因素研究
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作者 肖海 朱鸿宇 +5 位作者 张伦 刘德玉 向瑞 洪焕 杨悦舒 夏振尧 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期16-22,共7页
为探索三峡水库消落带出露期土壤分离能力的年内时空变化特征,本文在三峡水库消落带2019年出露期内的不同时间采集不同出露高程土壤样品,测定土壤理化性质、植物生物量信息及土壤分离能力(Dc),利用Pearson相关分析、主成分回归分析(PCR)... 为探索三峡水库消落带出露期土壤分离能力的年内时空变化特征,本文在三峡水库消落带2019年出露期内的不同时间采集不同出露高程土壤样品,测定土壤理化性质、植物生物量信息及土壤分离能力(Dc),利用Pearson相关分析、主成分回归分析(PCR)、SEM结构方程模型以及PLS-PM偏最小二乘路径分析,明确土壤理化性质和植物生物量对土壤分离能力的影响及其影响路径.结果表明:Dc随时间的增加总体呈现下降趋势,随高程的增大呈现出先降后升的趋势,在高程为165~170m时达到最小;Dc与水稳性团聚体平均质量直径(MWD)、有机质含量、地上生物量和地下生物量呈现显著的负相关关系,与黏粒含量呈现显著正相关关系,PCR分析表明对Dc负向贡献度依次为MWD>有机质含量>地上生物量>地下生物量;地上生物量和地下生物量作为外生变量,通过调节次级因子(黏粒含量和有机质含量),对关键因子MWD施加间接影响,进一步作用于Dc,MWD在路径中起到核心的中介作用,是Dc的核心影响因子.本文可为三峡水库消落带的水土保持和生态修复提供理论依据,对三峡水库的防灾减灾具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 土壤分离能力 三峡水库消落带 时空变化 结构方程模型 偏最小二乘路径分析 主成分回归分析
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西藏雅尼国家湿地公园水质特征及影响因素
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作者 张泽伟 屈兴乐 +2 位作者 刘昌胜 薛矗 罗大庆 《高原农业》 2025年第3期396-410,共15页
西藏雅尼国家湿地公园属于典型高原河流湿地类型,为探究西藏雅尼国家湿地公园水质特征及影响因素,运用主成分分析法对2021-2023年雅尼国家湿地公园水体的WTs、EC、TDS、pH、DO、OS、Cl^(-)、K^(+)、NH_(3)、Ca^(2+)、Na^(+)、Tur、TSS、... 西藏雅尼国家湿地公园属于典型高原河流湿地类型,为探究西藏雅尼国家湿地公园水质特征及影响因素,运用主成分分析法对2021-2023年雅尼国家湿地公园水体的WTs、EC、TDS、pH、DO、OS、Cl^(-)、K^(+)、NH_(3)、Ca^(2+)、Na^(+)、Tur、TSS、Chla等指标进行研究。结果表明:(1)雅尼国家湿地公园水质时空分布具有明显差异性,水质总体较好,监测点水质符合Ⅰ~Ⅳ类水标准,2021年的DO浓度超出Ⅴ类水标准;S11监测点的pH值在2022、2023年枯水期超出Ⅴ类水标准。研究区域水体pH值平均值为8.3,整体呈弱碱性;TDS平均值为105 mg·L^(-1),水体矿化程度较低;水体的阳离子浓度依次为Ca^(2+)>Na^(+)>K^(+),Ca^(2+)为优势阳离子,占阳离子总量的69%;阴离子主要为Cl^(-),平均值为6.81 mg·L^(-1);(2)EC、TDS、pH、Cl^(-)是雅尼湿地的水质及时空变化的主导因素,且4个水质因子之间呈显著正相关;(3)空间上,雅尼湿地区域尼洋河段水质优于雅江河段,水质污染程度为尼洋河段东岸<尼洋河段西岸<雅江段北岸<雅江段南岸;(4)时间上,水质污染程度为枯水期<平水期<丰水期;雅尼国家湿地公园水质特征受点源污染与面源污染共同影响。研究结果以期为西藏雅尼国家湿地公园水资源的综合评价和保护管理提供科学参考。 展开更多
关键词 水质评价 Pearson相关性分析 主成分分析 时空特征 影响因素
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一种波段聚类和多尺度结构特征融合的高光谱图像分类模型 被引量:5
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作者 王彩玲 张静 +2 位作者 王洪伟 宋晓楠 纪童 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期258-265,共8页
高光谱图像包含丰富的地物信息,在农业、工业和军事等领域应用广泛。因此,高光谱图像的识别与分类是一项重要的研究课题。然而,高光谱图像存在光谱维度高、噪声大、标记样本有限等问题,并未取得很好的分类效果。针对以上问题,提出一种... 高光谱图像包含丰富的地物信息,在农业、工业和军事等领域应用广泛。因此,高光谱图像的识别与分类是一项重要的研究课题。然而,高光谱图像存在光谱维度高、噪声大、标记样本有限等问题,并未取得很好的分类效果。针对以上问题,提出一种波段聚类和多尺度结构特征融合的高光谱图像分类模型(ASPS-MRTV)。该方法主要包括以下几个步骤,首先,对高光谱数据进行归一化处理,将归一化后的三维图像按光谱维等分为n个子空间;其次,采用粗细划分策略构造自适应子空间光谱特征提取框架,将每个空间波段拉伸为一维向量后用信息散度构造波段的相似性矩阵,按照聚类的思想对n个子空间进行自适应;然后,将每个自适应子空间的光谱波段平均值进行叠加,形成光谱特征;最后,对所得到的光谱特征数据利用多尺度相对全变分技术提取结构特征。为了增强样本的线性可分性,在数据堆叠之后进行核主成分分析,最终形成空谱特征。对比实验中统一使用惩罚参数C和核参数σ都为24.5的SVM进行分类。经测试,ASPS-MRTV网络模型在Indian Pines、 University of Pavia两个数据集上分别以5%, 1%的训练样本达到了97.06%、 98.98%的总体分类精度。实验结果表明,该模型与SVM、 ASPS(ED)、 ASPS(ID)、 ASPS-LBP、 ASPS-GlCM、 ASPS-BF模型相比,在分类性能和计算效率方面都取得了更优的效果,有效提高小样本下高光谱图像的分类精度。 展开更多
关键词 高光谱图像 多尺度结构特征 信息散度 核主成分分析 空谱特征
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白鹤滩水电站项目区土壤肥力评价及其空间变异 被引量:3
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作者 曹涛 周蓓蓓 +5 位作者 吴山山 赵宇航 崔磊 夏振尧 任远 姚少雄 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期300-308,共9页
采用地统计学、地理信息系统(GIS)和模糊数学等方法,系统地调查分析了白鹤滩水电站项目区土壤肥力状况及其空间变异特征。结果显示:研究区碱解氮和有效磷具有较强的空间变异性,有机质和速效钾的空间变异性为中等水平,而阳离子交换量和... 采用地统计学、地理信息系统(GIS)和模糊数学等方法,系统地调查分析了白鹤滩水电站项目区土壤肥力状况及其空间变异特征。结果显示:研究区碱解氮和有效磷具有较强的空间变异性,有机质和速效钾的空间变异性为中等水平,而阳离子交换量和细菌群落α多样性Chao1指数的空间变异性最小,为较弱水平。在0~10 cm和10~20 cm土层土壤碱解氮、有机质、阳离子交换量、速效钾、速效磷和Chao1指数的平均值分别为14.08 mg/kg、14.02 g/kg、8.04 cmol/kg、98.53 mg/kg、0.65 mg/kg、0.97和12.14 mg/kg、12.70 g/kg、8.02 cmol/kg、109.78 mg/kg、0.74 mg/kg、0.93。其中,碱解氮和速效磷的平均含量低于土壤养分分级标准的6级水平,而有机质含量和阳离子交换量处于4级水平,速效钾含量处于3级水平。10~20 cm土层速效钾在空间上呈现较弱的自相关性,而碱解氮、有机质、阳离子交换量、0~10 cm土层Chao1指数和10~20 cm土层速效磷块金系数均小于25%,在空间上呈现较强的自相关性。通过空间插值图可以看出,研究区土壤综合肥力指标、碱解氮和有机质呈现由西北向东南逐渐降低的趋势,而其他肥力指标则具有不同的空间分布特征。研究区整体土壤肥力水平较低,其中速效磷和碱解氮是主要的限制因素。 展开更多
关键词 白鹤滩 土壤肥力 空间变异 主成分分析法 模糊综合评价
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基于改进K-means聚类和皮尔逊相关系数户变关系异常诊断 被引量:13
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作者 周纲 黄瑞 +3 位作者 刘度度 张芝敏 胡军华 高云鹏 《电测与仪表》 北大核心 2024年第3期76-82,152,共8页
用电信息采集系统易出现台区户变关系错误问题,传统诊断技术主要针对少用户台区出现异常用户情况,但对于多达数百用户台区,存在多相邻台区异常用户特征提取难题。文中首先通过主成分分析对GIS系统获取台区总表和用户电表电压数据实现降... 用电信息采集系统易出现台区户变关系错误问题,传统诊断技术主要针对少用户台区出现异常用户情况,但对于多达数百用户台区,存在多相邻台区异常用户特征提取难题。文中首先通过主成分分析对GIS系统获取台区总表和用户电表电压数据实现降维,建立改进K-means聚类提取电压数据特征,提出改进皮尔逊相关系数算法分析待检测用户,据此建立基于改进K-means聚类和改进皮尔逊相关系数的户变关系异常诊断方法,实现多异常用户所属正确台区诊断。实际算例分析结果表明,文中提出算法在识别同一台区一个及多个异常用户、不同台区多个异常用户情况下均能有效实现异常用户的准确检测与分析,相比传统检测方法,实现简单且准确性更高。 展开更多
关键词 户变关系 GIS系统 主成分分析 改进K-means聚类
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1990—2020年滇中城市群耕地非农化时空变化特征及驱动机制 被引量:8
7
作者 杨玉钱 彭双云 +2 位作者 吕铭皓 陈晓弟 郭秀 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期239-251,共13页
[目的]通过分析滇中城市群30年耕地非农化的演变路径、时空变化特征及驱动机制,为滇中城市群耕地资源的保护及精准管理提供理论依据。[方法]基于滇中城市群土地利用数据和统计年鉴数据,运用重心迁移模型、变化轨迹模型、空间自相关分析... [目的]通过分析滇中城市群30年耕地非农化的演变路径、时空变化特征及驱动机制,为滇中城市群耕地资源的保护及精准管理提供理论依据。[方法]基于滇中城市群土地利用数据和统计年鉴数据,运用重心迁移模型、变化轨迹模型、空间自相关分析、主成分分析等方法揭示1990—2020年滇中城市群耕地非农化过程、空间分布特征及主要驱动因素。[结果](1)从时间上看,滇中城市群耕地非农化面积呈波动下降趋势,2000年前后由年均增加约6.88×10^(3)hm^(2)转变为年平均减少约2.66×10^(4)hm^(2),受政策、经济和城市化影响导致其变化最剧烈。从空间上看,耕地非农化集中分布于滇中城市群的中部、东部、东南部和东北部地区。(2)30年来,滇中城市群耕地非农化在空间分布上趋于均衡,区域间耕地非农化差异变小,空间格局趋于稳定。(3)滇中城市群耕地主要转出为林地和草地,少部分转化为建设用地,变化型耕地中有54.60%与草地相关,29.33%与林地相关,4.64%与建设用地相关,主要发生在滇中城市群的中部、北部、东南部和西北部的局部区域。(4)滇中城市群耕地非农化存在显著的空间聚集效应,以高—高聚集和低—低聚集为主,高—高聚集主要分布在中部、北部和东南部,低—低集聚主要分布在西北部、西部和西南部。(5)滇中城市群耕地非农化受社会经济和自然条件共同影响。社会经济中的农业人口、国有固定产投资和城市化率是耕地非农化最主要的驱动因素,影响系数分别为-0.18,0.11,0.10;而自然因素年平均降水量和年平均气温在耕地非农化空间分布和扩张过程起着关键性的作用,影响系数分别为0.17,-0.15。[结论]研究结果揭示30年来滇中城市群耕地非农化的时空变化特征、演变路径及驱动机制。对合理利用和保护耕地资源,保障云南省粮食安全具有重要作用,在一定程度上可为滇中城市群的耕地保护和耕地布局优化提供决策参考。 展开更多
关键词 耕地非农化 重心迁移模型 变化轨迹分析 空间格局 主成分分析
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中国蔬菜绿色全要素生产率时空特征与空间错位 被引量:4
8
作者 赵梦璇 张军以 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期344-355,共12页
为评估中国蔬菜绿色生产率,提升蔬菜生产绿色发展水平,推进农业高质量发展。该研究采用超效率SBMML模型、空间错位指数、主成分分析法等方法,探究2011—2020年中国30个省市蔬菜绿色全要素生产率的时空格局演变与空间错位特征,识别影响... 为评估中国蔬菜绿色生产率,提升蔬菜生产绿色发展水平,推进农业高质量发展。该研究采用超效率SBMML模型、空间错位指数、主成分分析法等方法,探究2011—2020年中国30个省市蔬菜绿色全要素生产率的时空格局演变与空间错位特征,识别影响中国蔬菜绿色全要素生产率的主要因素。研究结果发现:1)2011—2020年中国蔬菜绿色全要素生产率整体呈下降趋势,由1.023 1降低到0.741 4,蔬菜生产与生态环境可持续发展的协调程度降低,其中技术效率下降和技术退步共同拖累了蔬菜绿色全要素生产率的提高。2)2011—2020年中国蔬菜绿色全要素生产率增长呈“东高西低,南高北低”的空间分布特征。北回归线以南产区蔬菜绿色全要素生产率最高,西北产区蔬菜绿色全要素生产率最低,其差异主要取决于水土资源供给状况与市场需求规模等因素。3)2011—2020年中国蔬菜绿色全要素生产率与技术效率的空间错位由北向南大致呈现“正向错位—负向错位”的变化趋势,整体以低错位为主。东北产区、中部产区地势平坦,农业生产条件良好,有利于蔬菜规模化种植。2011—2020年中国蔬菜绿色全要素生产率与技术进步的空间错位呈显著的“东正西负”的空间分布特征,且空间错位程度较大,负向错位省份数量由13个增至17个。由于蔬菜生产过于追求经济效益,忽视了绿色生产技术的投入。4)经济发展水平、资源环境禀赋和交通通达性是影响中国省域蔬菜绿色全要素生产率变化的主要因素,其中城镇化率和人均可支配收入等经济要素对蔬菜绿色全要素生产率的影响最为明显。研究结果可准确把握现阶段蔬菜绿色生产现状,为农业绿色转型发展提供借鉴。 展开更多
关键词 蔬菜 主成分分析 模型 绿色全要素生产率 超效率SBM-ML指数 空间错位
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萍水河水质空间分布特征及水质评价对比研究 被引量:4
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作者 章艳红 汪金坤 +3 位作者 陈俊华 马文洁 葛勤 刘斌 《有色金属(冶炼部分)》 CAS 北大核心 2024年第3期125-133,共9页
流域水质直接关系到人体健康和生态安全。以萍水河向阳湖至何雁桥段为研究对象,分析其水质空间特征,综合4种方法进行水质评价,进一步利用多元统计和级别差方法对比分析水质评价结果。结果表明:1)COD、NH_(3)-N、TP和TN的最高浓度位于赤... 流域水质直接关系到人体健康和生态安全。以萍水河向阳湖至何雁桥段为研究对象,分析其水质空间特征,综合4种方法进行水质评价,进一步利用多元统计和级别差方法对比分析水质评价结果。结果表明:1)COD、NH_(3)-N、TP和TN的最高浓度位于赤山桥处;上游(向阳湖-桥头村)和下游(赤山桥-何雁桥)总体水质较好,部分采样点TN、Fe和Mn轻度超标,污染程度明显弱于中游(桥头村-赤山桥)。2)最差水质级别均为Ⅴ类或劣Ⅴ类水,污染程度属严重污染及以上;单因子评价法确定总氮(TN)为首要污染指标;主成分分析法确定2个主成分,可解释为营养盐污染指标和地质沉积环境指标。3)4种方法两两之间呈显著正相关,相关系数为0.937~0.994,但水质级别表现出明显的差异性;级差法结果表明,3种综合水质评价方法的水质级别顺序为:内梅罗污染指数法<综合污染指数法<主成分分析法。研究成果可为流域水质评价工作和研究提供参考,同时为流域水资源开发利用和水环境保护及综合治理提供科学依据。 展开更多
关键词 萍水河 水体污染 空间分布 水质评价 主成分分析
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基于递推PCA的变工况中央空调系统故障诊断 被引量:2
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作者 彭家浩 邱爱兵 +2 位作者 缪杰 王寅涛 彭晓京 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期134-144,共11页
由于节能以及用户需求等原因,中央空调系统(HVAC)设定温度和风量等工况时常发生改变,这会导致系统模态发生变化,给故障诊断增加难度。为此开展了中央空调变工况下的故障诊断方法研究,首先为了准确模拟HVAC系统变工况及其典型故障,通过... 由于节能以及用户需求等原因,中央空调系统(HVAC)设定温度和风量等工况时常发生改变,这会导致系统模态发生变化,给故障诊断增加难度。为此开展了中央空调变工况下的故障诊断方法研究,首先为了准确模拟HVAC系统变工况及其典型故障,通过专用建筑能源模拟器TRNSYS软件进行建模,并实时采集HVAC系统各传感器数据,随后针对传统PCA算法模型无法适应系统工况变化,容易出现大量误报的问题,发展一种递推主元分析(RPCA)方法,通过利用传感器输出的新数据在线更新原始的PCA模型,即对数据矩阵的均值、方差等进行更新,解决了HVAC系统变工况时参数动态变化所引发的误报的问题,最后基于TRNSYS和MATLAB联合仿真,验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 中央空调系统 变工况 故障诊断 递推主元分析
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云南元谋冬早蔬菜主产地土壤肥力的空间变异特征与评价
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作者 田诗翰 邓毅书 +4 位作者 包立 李佳蓉 苏友波 张乃明 夏运生 《云南农业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期149-158,共10页
【目的】明确云南元谋露天冬早蔬菜主产地的土壤肥力空间变异特征,为该区域的土壤培肥管理提供科学依据。【方法】在元谋县蔬菜主产区的露天菜地区域选择28个样点,采集土壤样品,测定其pH、电导率、含水率、容重以及有机质、全盐、有效... 【目的】明确云南元谋露天冬早蔬菜主产地的土壤肥力空间变异特征,为该区域的土壤培肥管理提供科学依据。【方法】在元谋县蔬菜主产区的露天菜地区域选择28个样点,采集土壤样品,测定其pH、电导率、含水率、容重以及有机质、全盐、有效磷、速效钾、硝态氮、交换态钙和交换态镁的含量共11项土壤肥力指标,并采用ArcGIS分析其空间变异特征。选择隶属度函数曲线并确定隶属度函数,根据各项土壤肥力指标的权重值和隶属度值计算土壤肥力指标的综合得分;再采用主成分分析和聚类分析分别对菜地土壤肥力进行综合评价。【结果】元谋县典型露天菜地土壤的平均pH值为7.54,属于弱碱性土壤,有机质和速效钾含量较高,有效磷含量处于中等偏上水平。土壤有机质与交换态镁含量的空间分布特征非常相似,土壤电导率、全盐量和有效磷含量的空间分布较为一致。土壤肥力单项指标分析显示:元谋老城乡和黄瓜园镇的隶属度值雷达图面积较大,4个乡镇的pH值、速效钾、电导率、全盐量等指标变异较小,而有机质、交换态镁、有效磷等指标变异较大。主成分分析显示:前3个主成分贡献了原始数据信息总量的70.670%,其中有机质的权重系数最大(0.1128),其次为交换态镁(0.1125)和有效磷(0.1123)。元谋菜地土壤肥力的综合得分为0.247~0.903,其中60.7%的样点低于平均值,主要集中在物茂乡和元马镇。聚类分析显示:全县菜地样点可划分为肥力良好型(39.29%)和肥力中等型(60.71%)。【结论】元谋县大部分区域的露天菜地土壤肥力水平良好,其中,有机质、交换态镁和有效磷对土壤肥力的贡献率较大,在该县菜地土壤肥力中起重要作用,但局部区域的土壤肥力亟待改良。 展开更多
关键词 菜地 土壤肥力 空间变异特征 主成分分析 聚类分析
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渭河流域甘肃段生态脆弱性时空演变分析 被引量:5
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作者 陈宗敏 周冬梅 +2 位作者 张军 韩娇 吕啸 《热带农业工程》 2024年第1期148-156,共9页
为及时了解渭河流域生态环境状况并客观掌握其时空变化特征,本研究以渭河流域甘肃段为研究区域,选取生态敏感性-生态适应性-生态暴露度(VSD)概念模型,构建渭河流域甘肃段生态脆弱性评价指标体系,以栅格为基础评价单元,结合空间主成分分... 为及时了解渭河流域生态环境状况并客观掌握其时空变化特征,本研究以渭河流域甘肃段为研究区域,选取生态敏感性-生态适应性-生态暴露度(VSD)概念模型,构建渭河流域甘肃段生态脆弱性评价指标体系,以栅格为基础评价单元,结合空间主成分分析和地理探测器等方法对2005~2020年渭河流域甘肃段生态脆弱性进行评价。结果表明:(1)渭河流域甘肃段生态脆弱性以中度脆弱性为主,脆弱性程度由东南地区向西北地区逐渐增加;(2) 2005~2020年生态脆弱性综合指数分别为2.83、2.75、2.62、2.51,呈逐渐减小的趋势;(3)微度脆弱区以林地为主,轻度脆弱区以林地、草地和耕地为主,中度脆弱区和重度脆弱区以耕地和草地为主,极度脆弱区逐渐转为以城市居民点和工矿用地、未利用地为主。总体上,2005~2020年渭河流域甘肃段生态脆弱程度有所下降,生态环境质量朝好转趋势发展。 展开更多
关键词 VSD模型 渭河流域甘肃段 生态脆弱性 空间主成分分析法
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基于改进遥感生态指数的宁夏生态环境质量时空变化 被引量:14
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作者 冯自贤 佘璐 +2 位作者 王秀慧 杨璐 杨晨 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期131-143,共13页
在遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)的基础上引入PM10作为大气环境质量指标,提出了改进的遥感生态指数(Improved remote sensing ecological index,IRSEI),并基于IRSEI分析了宁夏2000-2020年的生态环境质量时空分布... 在遥感生态指数(Remote Sensing Ecological Index,RSEI)的基础上引入PM10作为大气环境质量指标,提出了改进的遥感生态指数(Improved remote sensing ecological index,IRSEI),并基于IRSEI分析了宁夏2000-2020年的生态环境质量时空分布格局与演变,以及宁夏生态环境质量的变化趋势,此外还深入讨论了不同的指标归一化方式对IRSEI结果的影响。结果表明,1)2000-2020年,宁夏生态环境质量呈现“先上升,后下降,又上升”的趋势,21年间IRSEI从0.329上升至0.426,总体上升了约29.48%;空间分布上,生态环境质量等级为“优”和“良”的地区主要分布在宁夏北部、南部以及黄河流域沿岸,生态环境质量等级为“差”和“较差”的区域主要分布在宁夏中部。2)宁夏生态环境质量改善面积远大于退化面积,21年间改善面积占比达到54.42%,且极强改善区域集中在宁夏南部,中部以较强改善为主,退化面积占比为14.98%,主要分布在北部城市区域。3)趋势分析结果表明,宁夏生态环境质量呈改善趋势的区域面积占比达到64.02%,显著改善趋势的面积占比为29.18%,但仍有28.81%的区域呈现显著退化和轻微退化趋势,生态环境质量修复与保护应重点关注呈现退化趋势的区域。4)不同的指标归一化方式对IRSEI影响显著,基于各期数据分别进行指标归一化容易高估生态环境质量较差年份的IRSEI,低估生态环境质量较好年份的IRSEI,基于全局极值的指标归一化方式,能更真实客观地反映不同时期的变化和差异。 展开更多
关键词 生态环境质量 改进型遥感生态指数 时空演变 主成分分析 趋势分析
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基于模糊c-均值聚类的亚热带丘陵区土壤肥力空间分异与管理分区
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作者 赖佳鑫 李康祺 +3 位作者 周萍 戴玉婷 郭晓彬 吴金水 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期702-716,共15页
[目的]亚热带丘陵区地形复杂,土壤肥力空间变异大,科学地将土壤按照相似地力进行分区,是实现丘陵区土壤精确管理,优化土壤培肥技术的理论基础。[方法]研究对象位于亚热带丘陵区的典型小流域-湖南省长沙县金井镇,2009年在全镇范围内(112 ... [目的]亚热带丘陵区地形复杂,土壤肥力空间变异大,科学地将土壤按照相似地力进行分区,是实现丘陵区土壤精确管理,优化土壤培肥技术的理论基础。[方法]研究对象位于亚热带丘陵区的典型小流域-湖南省长沙县金井镇,2009年在全镇范围内(112 km~2)密集布置946个样点采集土壤样品,以测定的土壤肥力指标为数据源,包括土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、速效氮(AN)、有效磷(AP)和pH,采用地统计学和模糊c-均值聚类算法,分析流域土壤肥力的空间异质性;采用主成分分析法进行土壤肥力分区,并根据数据的差异显著性和变异系数对分区结果进行验证。[结果]除pH外,流域内土壤有机碳、全氮、全磷、速效氮和有效磷均存在中等至强的空间变异,变异系数(CV)介于36%~125%。基于主成分分析和模糊c-均值聚类可将研究区划分为3个肥力管理分区:MZ1、MZ2和MZ3,分区后各土壤肥力指标的变异系数(CV)不同程度地降低,以pH变异系数降幅最小(6%),AP变异系数降幅最大(96%)。同一分区内主要土壤肥力指标趋于同质化,分区间则异质化显著(P<0.01)。分区间水稻产量差异明显,MZ1区晚稻产量和早晚稻总产量显著高于MZ2和MZ3 (P<0.01)。MZ1、MZ2和MZ3区土壤pH值分别为4.12、4.04和4.00,均属于极酸水平;SOC分别为15.15、14.38和12.24 g/kg,均处于高水平;TN也为高水平(1.56、1.48和1.34 g/kg);TP为高至很高水平(0.86、0.69和0.60 g/kg);AN则处于很低至低水平(41.08、35.33和26.16 mg/kg);AP为中低水平(8.63、4.46和3.39 mg/kg)。[结论]亚热带丘陵区地形地貌复杂,是土壤肥力空间变异较大的主要影响因素。通过土壤肥力管理分区,可有效降低区域内肥力指标的变异程度,优化复杂丘陵区耕地管理措施。本研究区域中MZ1、MZ2和MZ3区均应着重改良土壤酸化现象,提高肥料氮素利用率,避免过量施用化学氮肥;MZ1区可适当减施磷肥,避免关键生育期过量施用磷肥;MZ2和MZ3区可以考虑适量施用生物酶活化磷肥或增施有机肥,以提高作物对磷素的利用效率。 展开更多
关键词 土壤肥力分区 空间分异 模糊聚类 主成分分析 养分管理措施
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中国式农民农村共同富裕发展水平测度及驱动因素分析 被引量:6
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作者 卜凡 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2024年第12期52-56,共5页
文章立足于2010—2022年我国30个省份的面板数据,采用全局主成分分析法测度中国式农民农村共同富裕发展水平;通过构建空间计量模型,探究中国式农民农村共同富裕发展水平的空间相关性以及驱动因素。结果显示:不同省份中国式农民农村共同... 文章立足于2010—2022年我国30个省份的面板数据,采用全局主成分分析法测度中国式农民农村共同富裕发展水平;通过构建空间计量模型,探究中国式农民农村共同富裕发展水平的空间相关性以及驱动因素。结果显示:不同省份中国式农民农村共同富裕发展水平呈现持续攀升趋势,且表现出显著空间分化趋向,其中,东部地区中国式农民农村共同富裕发展水平较高,中部、西部与东北地区较低。城镇化率、人力资本、涉农技术创新、农业生产补贴、营商环境、民营经济发展水平是影响中国式农民农村共同富裕发展水平的主要驱动因素。 展开更多
关键词 中国式农民农村共同富裕 主成分分析法 空间滞后模型
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中国33个城市土壤重金属污染空间分布特征与潜在风险
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作者 陈景辉 郭毅 +1 位作者 杨博 屈撑囤 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期152-165,共14页
收集整理了中国33个城市的表层土壤重金属(As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg)含量,城镇化指标(GDP、常住人口、机动车保有量),大气环境监测指标(空气质量指数AQI、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)、CO和O_(3)),研究了33个城... 收集整理了中国33个城市的表层土壤重金属(As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg)含量,城镇化指标(GDP、常住人口、机动车保有量),大气环境监测指标(空气质量指数AQI、PM_(2.5)、PM_(10)、SO_(2)、NO_(2)、CO和O_(3)),研究了33个城市土壤重金属污染空间分布特征和潜在风险。结果表明:各个城市土壤重金属As、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Zn、Cd、Hg的平均含量分别是中国土壤元素背景值的1.12、1.75、1.21、1.69、1.16、1.13、1.75、1.66、4.18、2.87倍。土壤重金属地累积指数(I_(geo))均值排序为Cd(1.48)>Hg(0.93)>Pb(0.23)>Co(0.22)>Cu(0.17)>Zn(0.14)>Cr(-0.31)>Mn(-0.37)>Ni(-0.41)>As(-0.42)。中国八大社会经济区域内梅罗污染指数顺序为西南地区(7.07)>长江中游地区(6.84)>北部沿海地区(6.81)>东部沿海地区(4.09)>南部沿海地区(3.82)>东北地区(3.12)>黄河中游地区(2.76)>大西北地区(3.73)。不同重金属元素单项潜在生态风险系数大小顺序为Cd>Hg>As>Pb>Co>Cu>Ni>Cr>Mn>Zn,潜在生态风险指数平均值为665.15。城市土壤中Cu、Mn、Pb和Zn之间相关性较好,但是与城镇化指标、大气环境监测指标之间不存在显著相关性。 展开更多
关键词 重金属污染 潜在生态风险 空间分布 主成分分析 城市土壤
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多变量相关性Gentle Adaboost的风机叶片覆冰故障诊断 被引量:2
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作者 赵平 赵健 +2 位作者 吴姗 李芳芳 张辉 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期1107-1113,共7页
为进一步提高风电发电机组覆冰故障诊断模型的精度,缩短隐患消除的周期,提出基于多变量相关性平稳自适应增强(Gentle Adaboost)的风机叶片覆冰故障诊断方法。首先,对监控与数据采集(supervisory control and data acquisition,SCADA)系... 为进一步提高风电发电机组覆冰故障诊断模型的精度,缩短隐患消除的周期,提出基于多变量相关性平稳自适应增强(Gentle Adaboost)的风机叶片覆冰故障诊断方法。首先,对监控与数据采集(supervisory control and data acquisition,SCADA)系统的多变量数据进行归一化处理,统一变量量纲;然后,通过一维卷积神经网络提取多变量间的相关性信息,并通过主成分分析法减少特征向量的维度,提取向量中的关键成分;最后,将特征向量导入具有强鲁棒性的集成学习算法Gentle Adaboost中进行学习,以获得具有高泛化能力的覆冰故障诊断模型。针对实际数据与6种经典算法进行了对比实验,结果表明,所提方法的覆冰故障诊断精度更高。 展开更多
关键词 多变量 主成分分析 集成学习 叶片覆冰 故障诊断
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钢铁循环水补水水质及系统运行方案优化 被引量:1
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作者 熊斐 杨浩 金晓蓉 《工业水处理》 CSCD 北大核心 2024年第1期207-212,共6页
为了进一步探究钢铁行业循环水补充水加药方案,利用主成分分析法分析不同水质类型的时空分布特点,并采用结垢指数法分析5个地区补充水水质类型和不同浓缩倍数下的结垢倾向,从而确定加药方案。主成分分析结果表明:补水为地下水时主要受... 为了进一步探究钢铁行业循环水补充水加药方案,利用主成分分析法分析不同水质类型的时空分布特点,并采用结垢指数法分析5个地区补充水水质类型和不同浓缩倍数下的结垢倾向,从而确定加药方案。主成分分析结果表明:补水为地下水时主要受钙硬、电导率、总碱和氯离子影响,补水为河流水或市政水时主要受总铁与浊度影响;结垢指数法表明:地下水为补充水偏结垢,河流水或市政水为补充水偏腐蚀;建议地下水为补水时浓缩倍数为4~5,河流水或市政水为补水时浓缩倍数为3~4。依据各地区水质类型与浓缩倍数,优化各地区的建议加药方案。 展开更多
关键词 循环水补水 时空分布 主成分分析 结垢系数
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变转速下L_(1,1,2)范数与张量核范数联合约束的TRPCA滚动轴承故障特征提取方法 被引量:1
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作者 王冉 曹徐 +1 位作者 张军武 余亮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期84-93,共10页
滚动轴承作为旋转机械设备的重要部件之一,其工作状态直接影响旋转设备的运行安全,因此其故障特征的有效提取对于保障机械设备正常运行具有重要的意义。实际应用中滚动轴承通常以变化的速度运行,并且单一传感器采集的轴承的非平稳信号... 滚动轴承作为旋转机械设备的重要部件之一,其工作状态直接影响旋转设备的运行安全,因此其故障特征的有效提取对于保障机械设备正常运行具有重要的意义。实际应用中滚动轴承通常以变化的速度运行,并且单一传感器采集的轴承的非平稳信号往往被严重的背景噪声覆盖,使得故障特征的提取非常困难。为了解决这一问题,提出一种变转速下L_(1,1,2)范数与张量核范数联合约束的张量主成分分析(tensor robust principal component analysis,TRPCA)滚动轴承故障特征提取方法。首先,使用时频表示(time-frequency representation,TFR)作为正向切片构建张量,分别探讨滚动轴承时变故障特征在张量域中的管稀疏性和背景噪声在张量域中的低管秩性。进而使用L_(1,1,2)范数与张量核范数联合约束的TRPCA对故障特征张量进行提取,得到管稀疏的故障特征张量。最后将提取的故障特征张量在通道索引中进行融合,得到能够有效表征故障特征的时频表示。仿真和试验分析验证了该方法在轴承故障特征提取中的有效性。 展开更多
关键词 张量 故障特征提取 变转速工况 张量主成分分析(TRPCA) 管稀疏
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基于多维指标关联的物联网装备异常预测方法 被引量:1
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作者 洪浩彦 杨辉 +1 位作者 姚秋彦 栗琳 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-79,共7页
针对高动态物联网装备多维指标相互作用使得装备状态时变性极强,难以实现装备状态精准的评估与异常检测的问题,提出一种面向多维指标关联的装备状态异常预测方法。该方法通过计算物联网装备状态海量指标的斯皮尔曼相关系数,得到多维指... 针对高动态物联网装备多维指标相互作用使得装备状态时变性极强,难以实现装备状态精准的评估与异常检测的问题,提出一种面向多维指标关联的装备状态异常预测方法。该方法通过计算物联网装备状态海量指标的斯皮尔曼相关系数,得到多维指标间的相关性,利用主成分分析对与目的检测指标强相关的其他指标进行特征提取,将提取结果和目的指标本身历史数据作为基于长短期记忆神经网络的装备状态感知模型的输入,进而对目的指标未来状态趋势进行精准预测;在此基础上,利用无监督的DBSCAN算法对装备状态感知模型的输出结果进行分析,定位目的指标未来可能出现的异常,实现了装备状态的评估。实验研究结果表明:该方案能够高精度预测物联网装备未来异常的发生,保护物联网装备免受潜在异常的影响,增强物联网装备的稳定性。 展开更多
关键词 多维指标关联 主成分分析 长短期记忆神经网络 DBSCAN 异常检测
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