基于三维荧光与绝对主成分算法的河滨带土壤腐殖酸组分及来源特性分析

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作者 唐辰睿 后钧文 +2 位作者 李杰 于会彬 聂磊 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第4期1189-1200,共12页

分别采集蒲河生态区、城市区、城镇区和农村区河滨带不同深度土壤样品,基于三维荧光光谱结合绝对主成分分析和平行因子分析识别河滨带土壤腐殖酸的光谱特征,利用二维相关光谱分析其组分空间变化,并通过偏最小二乘法结构方程揭示土壤腐... 分别采集蒲河生态区、城市区、城镇区和农村区河滨带不同深度土壤样品,基于三维荧光光谱结合绝对主成分分析和平行因子分析识别河滨带土壤腐殖酸的光谱特征,利用二维相关光谱分析其组分空间变化,并通过偏最小二乘法结构方程揭示土壤腐殖酸来源、组成与理化性质的响应关系。结果表明:1)生态区、城镇区和农村区河滨带土壤中,腐殖酸荧光强度随土壤深度的增加而增加,而城市区腐殖酸荧光强度的垂向变化无明显规律。2)土壤腐殖酸光谱中包含5个荧光组分(C1~C5),其中C1和C2分别为紫外光区和可见光区的类富里酸,C3为微生物代谢产物,C4和C5分别为紫外光区和可见光区的类胡敏酸。生态区以C3和C4(54.71%±4.74%)为主,城市区和城镇区以C3和C2(51.57%±3.09%)为主,农村区以C3和C5(52.96%±12.69%)为主。3)城市区紫外光区的类富里酸和类胡敏酸含量随土层深度优先发生变化,这主要归因于工业源、生活源等面源污染的影响;其他3个区域的荧光组分变动趋势与城市区的相反,均受到植物代谢、陆源土壤和农田退水等多因素作用。4)生态区和城镇区河滨带土壤新鲜有机质较多,腐殖化程度相对较高〔腐殖化指数(HIX)为21.25±1.92〕;城市区和农村区土壤腐殖酸自生源相对较弱,腐殖化程度较低(HIX为19.55±3.24)。5)腐殖酸来源、组成与土壤理化性质显著相关,腐殖酸组成对土壤理化性质的影响高于其来源。研究揭示了不同土地利用类型下河滨带土壤腐殖酸的空间分布规律及其与土壤环境的响应机制,可为河滨带生态修复与建设提供科学依据。 展开更多

关键词 土壤腐殖酸 三维荧光光谱(EEMs) 绝对主成分(apca) 平行因子分析(PARAFAC) 二维相关 偏最小二乘法结构方程

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基于KPCA-LSSVM的回采工作面瓦斯涌出量的预测 被引量：12

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作者 陈巧军 余浩 +2 位作者 李艳昌 谭依佳 李奕 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期78-84,共7页

为了提高瓦斯涌出量预测精度,针对瓦斯涌出量影响因素具有线性重叠、高维非线性等问题,提出使用核主成分分析法(KPCA)对影响因素进行非线性降维。选取沈阳某矿30组样本数据,以前24组数据作为训练集,后6组数据作为测试集,将确定后的核主... 为了提高瓦斯涌出量预测精度,针对瓦斯涌出量影响因素具有线性重叠、高维非线性等问题,提出使用核主成分分析法(KPCA)对影响因素进行非线性降维。选取沈阳某矿30组样本数据,以前24组数据作为训练集,后6组数据作为测试集,将确定后的核主成分作为最小二乘支持向量机(LSSVM)的输入变量,建立KPCA-LSSVM预测模型,将预测结果与PCA-LSSVM、LSSVM、多元非线性回归、KPCA-BP神经网络、PCA-BP神经网络以及BP神经网络预测结果进行对比。以最大相对误差绝对值作为模型预测精度的评价指标。研究结果表明:当选取前4个核主成分时,即达到模型训练要求。KPCA-LSSVM模型的预测最大相对误差绝对值为5.89%,预测精度均优于其他6种对比模型。研究结果可为实现瓦斯涌出量高精度预测提供参考。 展开更多

关键词 瓦斯涌出量的预测 核主成分分析法(KPCA) 最小二乘支持向量机(LSSVM) 相对误差绝对值

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京杭运河上游河段磷污染时空分布特征及污染源解析 被引量：3

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作者 金梦 兰亚琼 +2 位作者 丁淼 嵇春红 刘锐 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期43-51,共9页

为揭示京杭运河上游桐乡段总磷浓度不能稳定达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准的原因,在桐乡段干流布设24个采样点,入河支流布设18个采样点,开展水质加密监测,研究磷污染发生的时空变化规律;基于水质常规指标的主成分分... 为揭示京杭运河上游桐乡段总磷浓度不能稳定达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准的原因,在桐乡段干流布设24个采样点,入河支流布设18个采样点,开展水质加密监测,研究磷污染发生的时空变化规律;基于水质常规指标的主成分分析,以及各主成分因子中强载荷指标与三维荧光组分的相关性分析,对重点河段磷的主要污染源进行解析;并基于绝对主成分—多元线性回归模型,定量评价主要磷污染源的贡献率。结果表明:1)京杭运河上游桐乡段干流入境水总磷浓度为0.14~0.20 mg/L,沿程监测点5~7、9和21~24有明显变差趋势,最高浓度达0.40 mg/L;部分入河支流水质较差,总磷浓度达到0.44 mg/L。2)主成分分析得到3个主因子,因子1以氨氮、溶解态磷为主要载荷,与类蛋白质组分显著相关,代表生产生活污染;因子2以高锰酸盐指数、溶解态磷、颗粒态氮为主要载荷,与类腐殖质组分显著相关,代表农业源;因子3以颗粒态磷、颗粒态氮为主要载荷,与浊度显著相关,代表码头污染与底泥源。3)运河上游河段的磷污染主要发生在干流监测点5~7和9,主要为码头污染与底泥源,其在丰水期和平水期的贡献率分别为65.9%和31.8%;监测点21~24主要为农业源,其在丰水期和平水期的贡献率分别为34.0%和32.1%;此外,生产生活污染在丰水期也有较大影响,其对监测点5~7和9、21~24的贡献率分别为42.6%、31.8%。 展开更多

关键词 磷污染 主成分分析(PCA) 绝对主成分—多元线性回归(APCS-MLR) 污染源解析 平原河网

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河南荥阳市耕地土壤重金属分布特征及来源解析 被引量：3

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作者 张妍 赵新雷 +1 位作者 冯雪珍 郭亚娇 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期330-343,共14页

耕地质量关系着人民生活,而重金属是影响耕地质量的重要因素之一。根据全国土壤污染状况调查显示,中国耕地环境状况不容乐观,对耕地的重金属调查分析迫在眉睫。但仅简单地对重金属含量水平及来源类型进行判断已不足以为区域土壤重金属... 耕地质量关系着人民生活,而重金属是影响耕地质量的重要因素之一。根据全国土壤污染状况调查显示,中国耕地环境状况不容乐观,对耕地的重金属调查分析迫在眉睫。但仅简单地对重金属含量水平及来源类型进行判断已不足以为区域土壤重金属污染治理提供支持,而通过对各类污染源贡献率的定量计算,不仅可以明确农田土壤重金属分布特征,同时可判别污染源类别及来源,从而识别优先控制的污染元素,为重金属污染精准管控提供关键信息。本文采集河南荥阳市耕地表层土壤样品(0~20cm),应用电感耦合等离子体质谱和发射光谱法(ICP-MS/OES)、原子荧光光谱法(AFS)及离子选择电极法(IES)对As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn等8种重金属进行测试和p H分析;利用多元统计、绝对因子分析-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型探讨研究区8种重金属污染含量空间分布特征及来源,利用富集因子和地累积指数开展土壤污染评价。结果表明:(1)耕地土壤中重金属含量整体偏高。除Cr外,其他元素为郑州市土壤背景值的1.04~1.40倍,其中Cd的累积效应较明显。(2)研究区重金属高值区主要分布于荥阳市城区周边。(3)基于富集因子法、相关性分析、主成分分析及APCS-MLR源解析结果显示,研究区重金属主要有三个来源:自然源对Ni、As、Cu、Cr的贡献率分别为98%、94%、80%及63%;工业源对Cd的贡献率为78%;其他源则主要是农业化肥源、燃煤源的混合源,对Cr、Pb、Hg的贡献率分别为37%、35%及33%。(4)地累积指数表明,研究区各重金属以无污染为主,而Cd超标率最高,其中度、中-重度污染、重度污染样点数分别为19个、5个及3个,并存在1个极重度污染样点。综上,Cd在研究区耕地中富集较明显,为潜在的主要污染元素;工业源、自然源、农业化肥源及燃煤源是重金属的主要来源,表明人类活动已对研究区耕地产生影响,需采取措施避免该影响进一步加剧。 展开更多

关键词 耕地土壤重金属 来源解析 绝对因子分析-多元线性回归(APCS-MLR)受体模型 风险评价 荥阳

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绝对主因子分析法解析龙岩市大气中的可吸入颗粒物来源 被引量：12

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作者 邱立民 刘淼 +3 位作者 王菊 张胜楠 侯洁 房春生 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期371-376,共6页

采用福建省龙岩市2009～2010年对龙岩环境监测站、龙岩师专、闽西大学和龙岩学院4个大气采样点中PM10开展的3期采样数据,利用主因子分析法(principal componentanalysis,PCA)和绝对主因子分析法(absolutely principal component analysi... 采用福建省龙岩市2009～2010年对龙岩环境监测站、龙岩师专、闽西大学和龙岩学院4个大气采样点中PM10开展的3期采样数据,利用主因子分析法(principal componentanalysis,PCA)和绝对主因子分析法(absolutely principal component analysis,APCA)对PM10的来源进行研究.结果表明:龙岩市大气主要污染源是二次扬尘/燃煤尘、汽车尾气/道路尘、土壤风沙尘和垃圾焚烧尘;龙岩监测站采样点的主要污染源为汽车尾气/二次扬尘、土壤风沙尘和道路尘;龙岩师专的主要污染源为土壤风沙尘、燃煤尘和汽车尾气/二次扬尘;闽西大学的主要污染源为二次扬尘/燃煤尘、汽车尾气和垃圾焚烧尘;龙岩学院采样点的主要污染源为二次扬尘、汽车尾气/土壤风沙尘和燃煤尘. 展开更多

关键词 PM10 源解析 主因子分析 绝对主因子分析

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北京市春夏挥发性有机物的污染特征及源解析 被引量：28

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作者 李斌 张鑫 +2 位作者 李娜 贾建丽 孙旭 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2410-2418,共9页

2017年4月—7月期间对北京北五环附近大气中的挥发性有机物(VOCs)进行观测研究,并利用主成分分析/绝对主因子得分受体模型对VOCs进行源解析,同时结合气象数据推判污染源分布.结果表明,观测期间VOCs主要有烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃和... 2017年4月—7月期间对北京北五环附近大气中的挥发性有机物(VOCs)进行观测研究,并利用主成分分析/绝对主因子得分受体模型对VOCs进行源解析,同时结合气象数据推判污染源分布.结果表明,观测期间VOCs主要有烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃和含氧烃等.源解析的结果表明,VOCs来源于燃料挥发、汽车尾气排放、溶剂挥发、单一的溶剂使用、工业排放和干洗六种污染源.其中汽车尾气排放、燃料挥发和溶剂挥发共占所有污染源的73%,是主要的污染源.观测期间污染物的高值区主要分布于观测点南部,而无具体污染源的污染物则可能受气象等因素的影响而更广泛地分布在观测点周围. 展开更多

关键词 挥发性有机物 来源解析 主成分分析/绝对主因子得分 燃料挥发 北京

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吉林省典型城市大气中PAHs来源解析 被引量：4

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作者 房春生 刘多 +1 位作者 温卓 王菊 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期1009-1014,共6页

通过对吉林省4个典型城市,即吉林、白城、四平和通化市大气颗粒物中多环芳烃（PAHs）的采样和分析,得到16种PAHs的成分谱,应用主因子分析和特征比值法对其进行定性研究,得到吉林省大气中PAHs的2种主要来源——车辆尾气和燃煤。并应用绝... 通过对吉林省4个典型城市,即吉林、白城、四平和通化市大气颗粒物中多环芳烃（PAHs）的采样和分析,得到16种PAHs的成分谱,应用主因子分析和特征比值法对其进行定性研究,得到吉林省大气中PAHs的2种主要来源——车辆尾气和燃煤。并应用绝对主因子分析法进一步定量计算这2种源对PAHs的浓度贡献值及贡献率,结果表明：吉林省典型城市PAHs解析值为772.39μg.g-1,绝大多数解析值与监测值之间的比值接近于1,车辆尾气对各PAH的贡献率为2.6%~67.6%,燃煤源的贡献率为24.1%~121.2%。另外,该研究还计算了已识别的2种源对于不同环数的PAHs的贡献,2~3环的PAHs大部分来自于燃煤,约占总体的89%,车辆尾气仅占11%;4环的PAHs约58%来源于燃煤,42%来源于车辆尾气;5环的PAHs约45%来源于燃煤,55%来源于车辆尾气;6环PAHs来源于燃煤的占61%,来源于车辆尾气的占39%。 展开更多

关键词 PAHS 源解析 特征比值 主因子分析 绝对主因子分析

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PIXE分析与受体模型应用于大气气溶胶源解析 被引量：4

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作者 朱光华 吕位秀 张小曳 《北京师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1994年第4期473-478,共6页

采用分粒径采样器和步进式时间序列自动采样器分别在珠峰、戈壁沙漠边缘的张掖和北京等３个地点进行了大气气溶胶采样，用ＰＩＸＥ分析法进行了多元素质量浓度测定，然后对测定的数据进行了绝对主成分分析，并对这３个地区大气气溶胶的... 采用分粒径采样器和步进式时间序列自动采样器分别在珠峰、戈壁沙漠边缘的张掖和北京等３个地点进行了大气气溶胶采样，用ＰＩＸＥ分析法进行了多元素质量浓度测定，然后对测定的数据进行了绝对主成分分析，并对这３个地区大气气溶胶的主要来源及其贡献率等进行了讨论。结果表明，ＰＩＸＥ分析技术具有灵敏度高、多元素同时分析能力强、分析速度快和对样品无破坏性等一系列优点。ＰＩＸＥ分析与统计处理相结合能有效地分析上面３个地区大气气溶胶的主要成分，对于都市地区大气气溶胶，绝对主成分分析能有效解出各主要成分，对于离污染源较远的洁净地区，绝对主成分分析能区分出当地的和远地输送过来的成分。 展开更多

关键词 PIXE分析 大气 气溶胶 受体模型

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绝对主因子法解析长春市大气中可吸入颗粒物来源 被引量：3

9

作者 房春生 刘多 +1 位作者 金艺娜 王菊 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第14期3947-3950,共4页

采用长春市2011—2012年期间非采暖期和采暖期8个监测点位的40个样本数据,应用主因子分析/绝对主因子分析法进行源解析研究,得到以下结论:通过主因子分析法识别长春市PM10的三个主要来源,分别是城市综合扬尘/其他未知尘源、道路尘/燃煤... 采用长春市2011—2012年期间非采暖期和采暖期8个监测点位的40个样本数据,应用主因子分析/绝对主因子分析法进行源解析研究,得到以下结论:通过主因子分析法识别长春市PM10的三个主要来源,分别是城市综合扬尘/其他未知尘源、道路尘/燃煤尘以及土壤风沙尘/机动车尾气。应用绝对主因子法计算出各污染源对PM10中各化学组分的贡献量和贡献率,并且通过绝对主因子分析法得到的解析值与监测值之间的拟合程度较好。基本解释了监测值;城市综合扬尘/其他未知尘源占51%,道路尘/燃煤尘占41%,土壤风沙尘/机动车尾气尘占8%。 展开更多

关键词 PM10 源解析 主因子分析 绝对主因子分析

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主元分析中的稀疏性 被引量：8

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作者 向馗 李炳南 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2525-2532,共8页

主元分析是一种广泛应用的多元统计技术.在处理高维数据时,其结果的统计一致性与物理可解释性难以保证.引入以变量选择为目标的稀疏性约束,可有效缓解上述困难.基于最近10年的研究进展,本文阐述了稀疏性的基本概念和罚函数的设计标准,... 主元分析是一种广泛应用的多元统计技术.在处理高维数据时,其结果的统计一致性与物理可解释性难以保证.引入以变量选择为目标的稀疏性约束,可有效缓解上述困难.基于最近10年的研究进展,本文阐述了稀疏性的基本概念和罚函数的设计标准,介绍了经典的稀疏性约束lasso及其多个变种:融合lasso、成组lasso、自适应lasso、弹性网等等.Lasso及其变种均可用作主元分析的约束,构建稀疏主元分析框架,但关键在于如何将稀疏主元转化为凸优化问题并快速求解.本文比较了稀疏主元的多种转化形式:奇异值分解、稀疏回归、低阶秩逼近、罚矩阵分解和半正定松弛.分析了基于最小角回归算法的一般lasso及广义lasso问题的求解方法.此外还初步探讨了函数型数据的稀疏主元分析问题. 展开更多

关键词 稀疏性 主元分析 lasso 凸优化

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吉林省耐盐碱早熟水稻品种品质与产量性状相关分析 被引量：3

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作者 金国光 金京花 +6 位作者 张强 薛洪亮 宋向东 郑有仁 高培宇 邱元琢 高伟峰 《北方水稻》 CAS 2015年第4期6-9,29,共5页

对近年审定且推广面积较大、耐盐碱早熟的14个水稻品种的主要品质指标进行了分析,并研究了品质性状与产量性状的关系,结果表明:参试品种中仅有2个品种的垩白粒率、3个品种的垩白度达到农业部颁(NY/T83-1988)一级优质米标准,胶稠度、直... 对近年审定且推广面积较大、耐盐碱早熟的14个水稻品种的主要品质指标进行了分析,并研究了品质性状与产量性状的关系,结果表明:参试品种中仅有2个品种的垩白粒率、3个品种的垩白度达到农业部颁(NY/T83-1988)一级优质米标准,胶稠度、直链淀粉含量、蛋白质含量、透明度、碱消值、精米率、糙米率大部分都达到部颁优质米一级标准;垩白粒率和垩白度呈极显著正相关(r=0.892,P<0.01),蛋白质含量与胶稠度呈极显著负相关(r=-0.744,P<0.01),产量与垩白粒率呈显著正相关(r=0.614,P<0.05),与蛋白质含量呈显著负相关(r=0.626,P<0.05),千粒重与垩白粒率呈极显著正相关(r=0.702,P<0.01),和胶稠度呈显著正相关(r=0.634,P<0.05)。适当增加穗数,降低千粒重、提高整精米率可兼顾水稻品质改良与产量的提高。 展开更多

关键词 粳稻 品质性状 产量性状 相关分析 主成分分析

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全最小二乘和全加权最小一乘准则下的空间直线拟合 被引量：9

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作者 曹慧荣 王福昌 《计算机应用与软件》 CSCD 2010年第9期111-112,127,共3页

讨论空间直线拟合问题,在使得点到空间直线距离平方和最小准则下,给出一种基于主成分分析的直线拟合方法,并且在使得空间点到直线加权距离和最小准则下,给出了拟合直线的优化方法。算法简单,在计算机上实现方便。最后,数值仿真验证了算... 讨论空间直线拟合问题,在使得点到空间直线距离平方和最小准则下,给出一种基于主成分分析的直线拟合方法,并且在使得空间点到直线加权距离和最小准则下,给出了拟合直线的优化方法。算法简单,在计算机上实现方便。最后,数值仿真验证了算法的有效性,并讨论了空间中圆周拟合问题。 展开更多

关键词 空间直线拟合 全最小二乘 全加权最小一乘 主成分分析

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基于径向基函数的非线性系统近似偏最小一乘准则辨识算法 被引量：3

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作者 徐宝昌 张华 王金山 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期653-660,共8页

针对输入信号非线性相关的非线性系统,提出了基于径向基函数的近似偏最小一乘准则辨识算法。首先对观测数据矩阵进行列扩展,以径向基函数(radial basis function,RBF)网络的输出作为观测数据矩阵的扩展项,然后利用近似偏最小一乘算法对... 针对输入信号非线性相关的非线性系统,提出了基于径向基函数的近似偏最小一乘准则辨识算法。首先对观测数据矩阵进行列扩展,以径向基函数(radial basis function,RBF)网络的输出作为观测数据矩阵的扩展项,然后利用近似偏最小一乘算法对扩展的观测矩阵和输出矩阵进行线性回归。近似偏最小一乘算法用确定性可导函数近似代替残差绝对值,可以抑制对称α稳定(symmetrical alpha stable,SαS)分布的尖峰噪声。同时,通过主成分分析去除非线性系统数据向量矩阵之间的非线性相关,得出模型参数的唯一解。仿真实验表明,本文算法可以对输入信号存在非线性相关的非线性系统进行直接辨识,抑制了尖峰噪声对辨识结果的影响,具有优良的稳健性。 展开更多

关键词 非线性系统 径向基函数 主成分分析 近似偏最小一乘 尖峰噪声

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基于近似偏最小一乘准则的多变量非线性系统辨识方法 被引量：2

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作者 徐宝昌 张华 王学敏 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1129-1135,共7页

基于近似最小一乘准则和主成分分析,针对输入信号线性相关的多变量Hammerstein模型,进行了近似偏最小一乘非线性系统辨识算法的推导。本文算法用确定性可导函数近似代替残差绝对值,可以抑制满足SαS分布的尖峰噪声,且具有目标函数可导... 基于近似最小一乘准则和主成分分析,针对输入信号线性相关的多变量Hammerstein模型,进行了近似偏最小一乘非线性系统辨识算法的推导。本文算法用确定性可导函数近似代替残差绝对值,可以抑制满足SαS分布的尖峰噪声,且具有目标函数可导、计算简单的优点。同时,通过主成分分析去除非线性系统数据向量矩阵之间的相关性,可以得出模型参数的唯一解。仿真实验表明,本文算法可以对输入信号存在相关性的多变量Hammerstein模型进行直接辨识,抑制了尖峰噪声对辨识结果的影响,具有优良的稳健性。 展开更多

关键词 参数辨识 主成分分析 多变量Hammerstein模型 偏最小一乘 动态仿真 尖峰噪声

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基于近似偏最小一乘的闭环系统辨识新方法 被引量：4

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作者 徐宝昌 林忠华 肖玉月 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1543-1551,共9页

本文基于近似最小一乘准则和主成分分析,针对反馈通道模型阶次低于前向通道模型阶次且反馈通道不存在噪声的闭环系统,进行了近似偏最小一乘递推辨识算法的推导.为解决最小一乘准则函数不可微的问题,本文算法用确定性可导函数近似代替残... 本文基于近似最小一乘准则和主成分分析,针对反馈通道模型阶次低于前向通道模型阶次且反馈通道不存在噪声的闭环系统,进行了近似偏最小一乘递推辨识算法的推导.为解决最小一乘准则函数不可微的问题,本文算法用确定性可导函数近似代替残差绝对值.近似偏最小一乘辨识算法可以克服基于最小二乘准则的辨识算法在受到满足(SαS)分布的尖峰噪声干扰时残差平方项过大的缺点,具有目标函数可导,计算简单的优点.同时,通过主成分分析去除数据向量各元素之间的线性相关,可以得出模型参数的唯一解.仿真实验表明,本文算法可以对反馈通道模型阶次低于前向通道模型阶次的闭环系统进行直接辨识,抑制了尖峰噪声对辨识结果的影响,具有优良的稳健性,可以更好地应用于闭环系统辨识. 展开更多

关键词 偏最小一乘 闭环系统 主成分分析 相关性 尖峰噪声

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松花江哈尔滨段水环境质量评价及污染源解析 被引量：26

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作者 郑倩玉 刘硕 +2 位作者 万鲁河 李潇屹 齐少群 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期507-513,共7页

为全面了解松花江流域哈尔滨段的水质污染状况,根据2015年松花江流域哈尔滨段丰水期、平水期和枯水期的水质监测数据,采用主成分分析(PCA)对水质污染现状进行综合评价,并根据主成分分析计算得到的相关数据进行APCS-MLR(绝对主成分多元... 为全面了解松花江流域哈尔滨段的水质污染状况,根据2015年松花江流域哈尔滨段丰水期、平水期和枯水期的水质监测数据,采用主成分分析(PCA)对水质污染现状进行综合评价,并根据主成分分析计算得到的相关数据进行APCS-MLR(绝对主成分多元线性回归分析),量化主成分对各污染物的贡献率.在评价过程中,充分利用ArcGIS软件对不同断面水质状况进行可视化表征,展现水环境质量的空间特征,更加直观地表达水质的区域差异性.结果表明:松花江哈尔滨段水体的主要污染物包括COD_(Cr)、TN和NH_3-N,丰水期第1主成分对其贡献率分别为69.97%、69.18%、74.23%,平水期为22.91%、22.21%、37.57%,枯水期为83.77%、83.60%、83.09%;6个断面中,朱顺屯断面的水质优于其他断面的水质,上游水质优于下游水质;研究水体水质总体上表现为丰水期优于枯水期.研究表明,污染物主要受到生活污水和该江段沿岸石化、汽车和造纸企业工业废水排放的影响.污染物主要来源于阿什河口内和呼兰河口内断面,干流水体水质优于支流水体. 展开更多

关键词 松花江哈尔滨段 主成分分析(PCA) ARCGIS 绝对主成分多元线性回归分析(APCS-MLR) 污染源解析

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新疆阿克达拉大气背景点气溶胶物质来源研究 被引量：6

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作者 阮成卿 郭延良 +3 位作者 屈文军 郝光华 刘明阳 尹执磊 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期172-176,205,共6页

文章利用2004年7月~2005年3月间新疆阿克达拉区域大气本底观测站PM10和TSP有机碳、元素碳及水溶性离子的组成数据,分别采用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)和绝对主成分分析法(Absolutely Principal Component Analysis... 文章利用2004年7月~2005年3月间新疆阿克达拉区域大气本底观测站PM10和TSP有机碳、元素碳及水溶性离子的组成数据,分别采用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)和绝对主成分分析法(Absolutely Principal Component Analysis,APCA)对大气气溶胶物质来源进行研究。结果表明PM10中气溶胶来源及贡献率分别为:人为污染源(49.6%)、地壳矿物质粉尘(17.3%)、盐渍化地壳矿物质粉尘(33.1%);TSP中气溶胶来源及贡献率分别为:盐渍化地壳矿物质粉尘(21.3%)、地壳矿物质粉尘及人为污染混合源(50.8%)、人为污染源(27.8%)。由于阿克达拉大气本底观测站位于我国气候上游,该站PM10和TSP中不同来源物质贡献率的源解析结果对于研究中国西北地区大气背景气溶胶的特性及其气候效应具有重要意义,对我国西北边境大气背景区空气污染治理对策的制定有一定的参考价值。 展开更多

关键词 大气气溶胶 源解析 主成分分析 绝对主成分分析 阿克达拉 中国西北部

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西北旱区盐湖盆地地下水化学组分源解析 被引量：12

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作者 秦子元 高瑞忠 +4 位作者 张生 贾德彬 杜丹丹 张阿龙 王喜喜 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1790-1799,共10页

为实现对吉兰泰盐湖盆地地下水污染源的识别与管理,系统采集区域内71个地下水样品,测定16项地下水质关键指标;以GB T 14848—2017《地下水质量标准》中的Ⅲ类标准为依据确定特征污染物,利用因子分析(FA)确定地下水水质指标的因子分类,... 为实现对吉兰泰盐湖盆地地下水污染源的识别与管理,系统采集区域内71个地下水样品,测定16项地下水质关键指标;以GB T 14848—2017《地下水质量标准》中的Ⅲ类标准为依据确定特征污染物,利用因子分析(FA)确定地下水水质指标的因子分类,以地质统计学插值绘图揭示不同污染源的空间分布特征,运用APCS-MLR(绝对主成分得分多元线性回归)量化不同污染源的贡献率.结果表明:研究区内ρ(Cr 6+)、ρ(As)、ρ(NH 4+)、ρ(F-)、ρ(Cl-)、ρ(NO 2-)、ρ(COD Mn)、ρ(TDS)、pH等9项地下水水质指标均存在超标现象,其中ρ(NH 4+)、ρ(Cl-)、ρ(F-)超标较为严重.通过因子分析法筛选出影响研究区地下水水质的6个公因子,即溶滤-富集作用因子(F 1,贡献率为24.61%)、农业活动因子(F 2,贡献率为20.38%)、原生地质-农业生产、生活污染因子(F 3,贡献率为11.72%)、工业生产污染因子(F 4,贡献率为10.38%)、地质环境背景因子(F 5,贡献率为10.78%)、原生地质因子(F 6,贡献率为10.61%),其中F 1、F 5、F 6为环境影响因子,F 2、F 3、F 4为人类活动影响因子.采用因子得分函数计算得到因子得分,巴音乌拉山一带整体污染因子得分较高,乌兰布和沙漠存在点状高值区,图格力高勒沟谷上游也存在一定程度的污染,而盐湖盆地东南大部分区域水质相对较好,其分布与变化受到天然因素和人类活动的双重影响.利用APCS-MLR得到各水质指标预测值与实测值的R 2(线性拟合优度)均大于0.7,APCS-MLR可较好地评估各因子对水质的贡献率.研究显示,因子分析与APCS-MLR相结合可以有效地对地下水化学组分进行定性识别与定量解析. 展开更多

关键词 地下水 因子分析(FA) 绝对主成分得分多元线性回归(APCS-MLR) 盐湖盆地 化学组分源解析 空间分布

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茜坑水库水质评价及污染源解析 被引量：10

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作者 翟振起 黄廷林 陈凡 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期57-64,共8页

茜坑水库作为深圳市重要的饮用水水源,掌握其水质状况和关键污染源十分必要。选取2019年1-12月茜坑水库水体的pH、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐氮、总氮、总磷、铁、锰等8个典型指标,分析其变化规律及相互关系,通过水质综合指数评价水质... 茜坑水库作为深圳市重要的饮用水水源,掌握其水质状况和关键污染源十分必要。选取2019年1-12月茜坑水库水体的pH、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐氮、总氮、总磷、铁、锰等8个典型指标,分析其变化规律及相互关系,通过水质综合指数评价水质现状,采用因子分析法和绝对主成分多元线性回归识别关键污染源,估算主要污染源的贡献率。结果表明:受浮游植物的影响,pH全年最高达到9.8;高锰酸盐浓度在6月份最高,为6.3 mg/L;氨氮浓度全年均小于0.1 mg/L;硝酸盐氮占总氮的71%左右,总氮浓度全年大于0.5 mg/L;总磷全年平均浓度为0.014 mg/L,水体呈现出磷限制;相关性强的铁和锰浓度全年均小于0.2 mg/L。在近年来多种治理措施的作用下,水库全年水质综合指数均值为78且呈现出向好趋势。水库水质受浮游植物的直接影响,而控制污染物引水汇入和内源释放是解决水库污染问题的关键。 展开更多

关键词 水质评价 污染源解析 因子分析 绝对主成分 茜坑水库

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APCS-MLR结合PMF模型的塔里木河上游沉积物重金属源解析与风险评估 被引量：13

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作者 张胜楠 孟福军 +1 位作者 尤永军 王闪 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4264-4277,共14页

为探究塔里木河上游沉积物中重金属的污染来源及潜在生态风险,选取上游阿拉尔—沙雅段表层沉积物为研究对象,测定Cu、Fe、Zn、Pb、As、Cr、Cd、Mn和Ni等9种重金属的含量,分析其污染及空间分布特征.结合相关性分析、聚类分析、绝对主成分... 为探究塔里木河上游沉积物中重金属的污染来源及潜在生态风险,选取上游阿拉尔—沙雅段表层沉积物为研究对象,测定Cu、Fe、Zn、Pb、As、Cr、Cd、Mn和Ni等9种重金属的含量,分析其污染及空间分布特征.结合相关性分析、聚类分析、绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)和正定矩阵因子分析(PMF)等解析污染来源及其贡献,运用富集系数法、地质累积指数法、沉积物污染指数法和沉积物质量基准法(SQG)对重金属进行了风险评估.结果表明,除As外,Cu、Fe、Zn、Pb、Cr、Cd、Mn和Ni的平均含量均超过背景值;空间上重金属含量较高的采样点基本都出现在河流汇合处及人类活动的密集区.相关性分析、聚类分析和PCA/APCS分析表明,塔里木河上游沉积物的重金属来源主要有3类,第Ⅰ类中Cu、Fe、Zn、Pb、Mn和Ni可能代表禽类粪便和自然来源;第Ⅱ类中As、Cd和Ni可能代表农业活动源;第Ⅲ类中Pb和Cr可能代表交通活动源.APCS-MLR和PMF模型表明,源贡献率最高的是农业活动源,贡献率分别为63.20%和52.36%;养殖和自然来源、交通活动源是解析出的其他2个源,APCS-MLR和PMF解析得到的贡献率分别为10.80%、26.00%和36.09%、11.55%.风险评估方法均表明Cd和Ni处于轻度污染,偶尔会产生生物毒性效应;Zn无污染,生物毒性效应很少发生;塔里木河上游沉积物整体为自然-低风险水平,但样点TH1、TH4和TH7可能存在潜在生态风险. 展开更多

关键词 河流沉积物 重金属 源解析 风险评估 绝对主成分-多元线性回归模型 正定矩阵因子分 解法.

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