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一种基于EWMA-PCA的水质光谱数据标准化方法研究
被引量：
16
1
作者
周思寒
胡新宇
+5 位作者
汤斌
赵明富
李奉笑
汪仁杰
肖棋森
肖渝
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期3443-3450,共8页
模型传递对于解决由于样本与各仪器响应函数不同所导致的量测信号不一致具有重要意义,而解决模型传递的有效方法是仪器或数据标准化。针对现有的光谱标准化方法中,鲜有对紫外-可见吸收光谱的应用研究,且紫外-可见光谱法水质多参数检测...
模型传递对于解决由于样本与各仪器响应函数不同所导致的量测信号不一致具有重要意义,而解决模型传递的有效方法是仪器或数据标准化。针对现有的光谱标准化方法中,鲜有对紫外-可见吸收光谱的应用研究,且紫外-可见光谱法水质多参数检测光谱探测单元存在分辨率、精度、响应范围不统一,难以进行不同仪器间测试数据的比对及多参数数据拟合的问题,提出采用EWMA-PCA归一化算法,实现紫外-可见水质光谱在不同仪器上的模型传递。EWMA(exponentially weighted moving-average)是一种指数加权平均移动算法,用以寻找以较高概率产生观察紫外-可见水质光谱数据的系统发生树,最大概率复原理论紫外-可见水质光谱数据,使紫外-可见光谱特征不丢失、不偏移,减小由于数据处理对紫外-可见水质光谱数据的影响。采用不同浓度的邻苯二甲酸氢钾溶液,对日本滨松C10082CAH光谱仪、美国海洋光学Maya2000Pro光谱仪以及厦门奥谱天成ATP2000光谱仪进行对比测试实验。对比组1选取源机滨松C10082CAH光谱仪和目标机海洋Maya2000Pro光谱仪,对比组2选取源机滨松C10082CAH光谱仪和目标机奥谱天成ATP2000光谱仪,对比组3选取源机海洋Maya2000Pro光谱仪和目标机奥谱天成ATP2000光谱仪。三组比对实验结果表明,该算法能很好地应用于不同的比对光谱仪中,在采用EWMA-PCA归一化算法对水质吸收光谱数据标准化后,相关系数达到99.576 5%,方差达到0.082 3%,且波峰偏移量可降低至0.000 5%,基于EWMA-PCA归一化光谱标准化算法具适应性广、所需传递样本少、传递精度高等优点,研究结果对光谱法水质检测仪器的广泛应用具有重要理论指导意义和工程应用参考价值。
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关键词
紫外-可见水质光谱
指数
加权
平均
移动-主成分分析
标准化
归一化
模型传递
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职称材料
1958-2023年安徽省淮北平原作物生育期内旱涝急转特征分析
2
作者
梁晨辉
朱永华
+2 位作者
王启猛
吕海深
王怡宁
《节水灌溉》
北大核心
2025年第2期71-77,84,共8页
为探究不同作物生育期内旱涝急转时空演变特征,使用安徽省淮北平原6个气象站1958-2023年数据,基于标准加权平均降水指数结合游程理论方法识别冬小麦和夏玉米生育期内旱涝急转,将整个研究期等分为2个时期,分析了作物生育期内的时空变化...
为探究不同作物生育期内旱涝急转时空演变特征,使用安徽省淮北平原6个气象站1958-2023年数据,基于标准加权平均降水指数结合游程理论方法识别冬小麦和夏玉米生育期内旱涝急转,将整个研究期等分为2个时期,分析了作物生育期内的时空变化规律。结果表示:①标准加权平均降水指数结合游程理论方法适用于旱涝急转的识别判断;②冬小麦各生育期旱涝急转频次和受灾风险,整体上高于夏玉米,冬小麦面临旱涝急转威胁高于夏玉米;③时空上,安徽省淮北平原旱涝急转频次、平均强度和受灾风险大部地区呈现上升趋势;④冬小麦播种-出苗、出苗-返青和返青-拔节期旱涝急转风险较高,其中播种-出苗期和返青-拔节期有恶化趋势,夏玉米在拔节-抽雄和灌浆-成熟生育期旱涝急转风险较大,且在拔节-抽雄生育期有上升趋势。将各生育期旱涝急转特征与旱涝急转对农作物影响综合考虑,需要对以下生育期及相应地区进行重点防御:冬小麦播种-出苗、返青-拔节和夏玉米拔节-抽雄时期,冬小麦拔节-抽穗期的蚌埠、蒙城和亳州地区,以及夏玉米灌浆-成熟期的蚌埠地区,这些时期和相应地区将面临较高的旱涝急转风险。
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关键词
安徽省淮北平原
旱涝急转
生育期
夏玉米
冬小麦
游程理论
标准化加权平均降水指数
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职称材料
题名
一种基于EWMA-PCA的水质光谱数据标准化方法研究
被引量：
16
1
作者
周思寒
胡新宇
汤斌
赵明富
李奉笑
汪仁杰
肖棋森
肖渝
机构
重庆理工大学现代光电检测技术与仪器重点实验室
重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室
重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期3443-3450,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61805029)
重庆市社会事业与民生保障科技创新专项(cstc2017shmsA1497)
重庆市基础与前沿研究计划基金项目(cstc2016jcyjA0308)资助。
文摘
模型传递对于解决由于样本与各仪器响应函数不同所导致的量测信号不一致具有重要意义,而解决模型传递的有效方法是仪器或数据标准化。针对现有的光谱标准化方法中,鲜有对紫外-可见吸收光谱的应用研究,且紫外-可见光谱法水质多参数检测光谱探测单元存在分辨率、精度、响应范围不统一,难以进行不同仪器间测试数据的比对及多参数数据拟合的问题,提出采用EWMA-PCA归一化算法,实现紫外-可见水质光谱在不同仪器上的模型传递。EWMA(exponentially weighted moving-average)是一种指数加权平均移动算法,用以寻找以较高概率产生观察紫外-可见水质光谱数据的系统发生树,最大概率复原理论紫外-可见水质光谱数据,使紫外-可见光谱特征不丢失、不偏移,减小由于数据处理对紫外-可见水质光谱数据的影响。采用不同浓度的邻苯二甲酸氢钾溶液,对日本滨松C10082CAH光谱仪、美国海洋光学Maya2000Pro光谱仪以及厦门奥谱天成ATP2000光谱仪进行对比测试实验。对比组1选取源机滨松C10082CAH光谱仪和目标机海洋Maya2000Pro光谱仪,对比组2选取源机滨松C10082CAH光谱仪和目标机奥谱天成ATP2000光谱仪,对比组3选取源机海洋Maya2000Pro光谱仪和目标机奥谱天成ATP2000光谱仪。三组比对实验结果表明,该算法能很好地应用于不同的比对光谱仪中,在采用EWMA-PCA归一化算法对水质吸收光谱数据标准化后,相关系数达到99.576 5%,方差达到0.082 3%,且波峰偏移量可降低至0.000 5%,基于EWMA-PCA归一化光谱标准化算法具适应性广、所需传递样本少、传递精度高等优点,研究结果对光谱法水质检测仪器的广泛应用具有重要理论指导意义和工程应用参考价值。
关键词
紫外-可见水质光谱
指数
加权
平均
移动-主成分分析
标准化
归一化
模型传递
Keywords
Ultraviolet water spectroscopy
EWMA-PCA
Standardization
Normalization
Model transfer
分类号
X52 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
1958-2023年安徽省淮北平原作物生育期内旱涝急转特征分析
2
作者
梁晨辉
朱永华
王启猛
吕海深
王怡宁
机构
河海大学水文水资源学院
河海大学地理与遥感学院
水灾害防御全国重点实验室
南京水利科学研究院
水利部淮河水利委员会
出处
《节水灌溉》
北大核心
2025年第2期71-77,84,共8页
基金
国家自然科学基金项目(42071033,41830752)。
文摘
为探究不同作物生育期内旱涝急转时空演变特征,使用安徽省淮北平原6个气象站1958-2023年数据,基于标准加权平均降水指数结合游程理论方法识别冬小麦和夏玉米生育期内旱涝急转,将整个研究期等分为2个时期,分析了作物生育期内的时空变化规律。结果表示:①标准加权平均降水指数结合游程理论方法适用于旱涝急转的识别判断;②冬小麦各生育期旱涝急转频次和受灾风险,整体上高于夏玉米,冬小麦面临旱涝急转威胁高于夏玉米;③时空上,安徽省淮北平原旱涝急转频次、平均强度和受灾风险大部地区呈现上升趋势;④冬小麦播种-出苗、出苗-返青和返青-拔节期旱涝急转风险较高,其中播种-出苗期和返青-拔节期有恶化趋势,夏玉米在拔节-抽雄和灌浆-成熟生育期旱涝急转风险较大,且在拔节-抽雄生育期有上升趋势。将各生育期旱涝急转特征与旱涝急转对农作物影响综合考虑,需要对以下生育期及相应地区进行重点防御:冬小麦播种-出苗、返青-拔节和夏玉米拔节-抽雄时期,冬小麦拔节-抽穗期的蚌埠、蒙城和亳州地区,以及夏玉米灌浆-成熟期的蚌埠地区,这些时期和相应地区将面临较高的旱涝急转风险。
关键词
安徽省淮北平原
旱涝急转
生育期
夏玉米
冬小麦
游程理论
标准化加权平均降水指数
Keywords
Huaibei Plain,Anhui Province
drought flood abrupt alternation
growth period
summer maize
winter wheat
run theory
standard weighted average precipitation
分类号
S271 [农业科学—农业水土工程]
TV125 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种基于EWMA-PCA的水质光谱数据标准化方法研究
周思寒
胡新宇
汤斌
赵明富
李奉笑
汪仁杰
肖棋森
肖渝
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
16
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下载PDF
职称材料
2
1958-2023年安徽省淮北平原作物生育期内旱涝急转特征分析
梁晨辉
朱永华
王启猛
吕海深
王怡宁
《节水灌溉》
北大核心
2025
0
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职称材料
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引证文献
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