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基于GAB模型预测包装后卷烟烟丝水活度和含水率的方法 被引量：1
1
作者 薛诗凡 凌荣鑫 +5 位作者 张玮 华青 谢雯燕 吴达 陈勇 楼佳颖 《华东理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期316-321,共6页
开发了一种预测包装后卷烟烟丝水活度和含水率的新方法。首先,绘制原辅材料的等温吸湿曲线,利用GAB(Guggenheim-Anderson-de Boer)模型进行拟合,建立相应的等温吸湿曲线方程;然后,基于水分总量恒定和平衡后各组分水活度一致的原理,建立... 开发了一种预测包装后卷烟烟丝水活度和含水率的新方法。首先,绘制原辅材料的等温吸湿曲线,利用GAB(Guggenheim-Anderson-de Boer)模型进行拟合,建立相应的等温吸湿曲线方程;然后,基于水分总量恒定和平衡后各组分水活度一致的原理,建立烟丝与包装辅材间水分迁移的预测模型,以预测烟丝在包装后的水活度和含水率。结果表明,在水活度0.2~0.8的范围内,GAB模型模拟了4种不同盒型卷烟烟丝、滤棒和烟盒的等温吸湿曲线,拟合后的相关系数R^(2)值均大于0.980,且预测的包装后卷烟烟丝水活度和含水率的相对偏差均小于4%。本方法在预测包装后烟丝水活度和含水率方面具有较高的准确性。 展开更多
关键词 卷烟 水活度 含水率 等温吸湿曲线 原辅材料 预测模型
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基于1D-CNN的稻谷石墨烯远红外干燥模型及含水率在线预测 被引量：1
2
作者 王逸凡 井世亮 +3 位作者 夏宇 Nuhu Jibril 赵海瑞 陈坤杰 《南京农业大学学报》 北大核心 2025年第2期488-497,共10页
[目的]为实现远红外稻谷干燥过程中水分比的精准预测,提出了一种基于1D-CNN(one-dimensional convolutional neural network)的稻谷干燥水分比预测模型,实现对干燥过程中稻谷含水率在线预测。[方法]将稻谷初始含水率调到统一标准后,在... [目的]为实现远红外稻谷干燥过程中水分比的精准预测,提出了一种基于1D-CNN(one-dimensional convolutional neural network)的稻谷干燥水分比预测模型,实现对干燥过程中稻谷含水率在线预测。[方法]将稻谷初始含水率调到统一标准后,在自制的石墨烯远红外干燥试验台进行不同温度的干燥试验,每隔2 min采集1组包括干燥温湿度等8个工艺参数数据,经标准化处理后构成数据集。然后以8个工艺参数为输入,水分比为输出,构建1D-CNN干燥模型,通过训练确定模型参数,最后对模型进行验证并与6种经典薄层干燥模型及4种典型机器学习干燥模型进行比较。[结果]试验结果表明,所提出的1D-CNN干燥模型能够很好描述干燥过程中水分比的变化情况,决定系数R^(2)、均方根误差(root mean square error, RMSE)和平均绝对误差(mean absolute error, MAE)分别达到0.993 1、0.018 9、0.012 1;含水率预测的MAE和平均相对误差(mean relative error, MRE)分别为0.143 2%和0.007 8%,明显优于其他对比的干燥模型。[结论]所提出的1D-CNN干燥模型能够准确预测稻谷干燥过程中含水率变化,完全满足含水率在线检测需求。 展开更多
关键词 稻谷 1D-CNN模型 石墨烯远红外干燥 含水率在线预测
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基于GA-BP的联合收获机小麦含水率检测模型研究
3
作者 安晓飞 代均益 +3 位作者 李立伟 卢昊 尹彦鑫 孟志军 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期325-332,共8页
为进一步提高基于介电特性的联合收获机小麦含水率检测装置模型检测精度和适用范围,本研究以“京冬22号”、“蜀麦1958”、“涡麦33”3个品种小麦为研究对象,测量含水率范围为8.41%~21.6%,检测温度范围为5~40℃,容重范围为714.44~777.58... 为进一步提高基于介电特性的联合收获机小麦含水率检测装置模型检测精度和适用范围,本研究以“京冬22号”、“蜀麦1958”、“涡麦33”3个品种小麦为研究对象,测量含水率范围为8.41%~21.6%,检测温度范围为5~40℃,容重范围为714.44~777.58 kg/m^(3)的小麦相对介电常数。试验结果表明,同一温度条件下,容重越大,相对介电常数越大;在同一容重条件下,相对介电常数会随温度升高而增大,也随含水率升高而变大。采用校正集样本150个,预测集样本42个,基于遗传算法优化BP神经网络(GA-BP)的方法建立了相对介电常数、温度、容重与小麦含水率的关系模型,模型采用3-5-1结构,最大迭代次数1000次,学习误差阈值1×10^(-6)。校正集R^(2)、RMSE、MAE分别为0.996、0.241%、0.189%;预测集R^(2)、RMSE、MAE分别为0.993、0.295%、0.189%,该模型具有较高的检测精度和稳定性,为不同品种小麦含水率在线检测提供了一种新的检测方法。 展开更多
关键词 联合收获机 小麦含水率 检测模型 遗传算法 BP神经网络
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基于PSO—SVR算法的土壤含水率预测模型构建
4
作者 高宁 张安琪 +3 位作者 梅鹤波 杨兴华 刘淮玉 孟志军 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第5期227-234,共8页
为探究一种高检测精度且适用于低测量频率电容式土壤含水率传感器的检测模型,以土壤为研究对象,配置160份含水率为6.39%~31.43%的土壤样本,使用数字电桥采集土壤样本在测量频率为1~100 kHz的电容数据,建立预测土壤含水率的多元线性回归(... 为探究一种高检测精度且适用于低测量频率电容式土壤含水率传感器的检测模型,以土壤为研究对象,配置160份含水率为6.39%~31.43%的土壤样本,使用数字电桥采集土壤样本在测量频率为1~100 kHz的电容数据,建立预测土壤含水率的多元线性回归(MLR)、岭回归(RR)、支持向量回归(SVR)、决策树回归(CART)和BP神经网络(BPNN)算法模型,对比分析模型的预测性能。结果表明,基于SVR算法构建的土壤含水率检测模型预测性能较佳。通过引入麻雀搜索(SSA)、粒子群优化算法(PSO)和鲸鱼优化算法(WOA)算法分别对SVR算法模型优化后的性能分析,采用PSO—SVR算法建立的检测模型性能最佳,其预测集的决定系数R 2、均方根误差RMSE和相对百分比偏差RPD分别为0.947、0.012和4.363。利用该模型对35份含水率在8.07%~26.43%的土壤样本进行预测,含水率预测值与实测值的回归系数R 2为0.953,RMSE为0.009,绝对误差范围为-1.92%~1.68%。由此证明,基于PSO—SVR算法构建土壤含水率预测模型具有较高的准确性和较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 土壤 含水率 预测模型 电容 测量频率 PSO—SVR
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不同天气条件叶片边界层湿度对土壤水分的响应及其影响因素
5
作者 郝英惠 韩玮 +4 位作者 罗招磊 沈跃 申明骏 刘昕雨 王建城 《生态学报》 北大核心 2025年第10期4828-4841,共14页
叶片边界层湿度与环境湿度存在很大差异,预测叶片边界层湿度对预防植物病害具有重要意义,以葡萄(“北冰红”、“巨峰”)、草莓(“红颜”、“宁玉”)为研究对象,研究了不同天气及土壤水分处理下叶片边界层湿度的变化趋势,并分析叶片生理... 叶片边界层湿度与环境湿度存在很大差异,预测叶片边界层湿度对预防植物病害具有重要意义,以葡萄(“北冰红”、“巨峰”)、草莓(“红颜”、“宁玉”)为研究对象,研究了不同天气及土壤水分处理下叶片边界层湿度的变化趋势,并分析叶片生理指标与叶片边界层湿度的相关关系,基于支持向量机理论建立了叶片边界层湿度预测模型。结果表明:(1)植物叶片边界层湿度均在距离叶片上下表面1 mm、5 mm处显著高于环境湿度,叶片15 mm处与环境湿度无显著性差异,叶片上下表面1 mm的叶片边界层湿度最高,叶片边界层湿度与环境湿度的差异表现为晴天>阴天;(2)晴天及阴天条件下,叶片下表面的叶片边界层湿度均高于上表面,叶片上下表面1 mm、5 mm的叶片边界层湿度均随土壤含水量的升高而升高;(3)叶片边界层湿度与净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶片水势、气孔长度(SL)、土壤含水量呈极显著正相关,与环境湿度和叶片上下表面的距离呈极显著负相关;(4)基于支持向量机(SVR)构建的叶片边界层湿度预测模型,决定系数R2为0.938,达到了0.9以上,模型精度较高。叶片边界层湿度预测模型可以快速准确的预测叶片边界层湿度,对开展病害生态防治具有重要意义,并为研究作物栽培与环境的关系提供了理论基础。 展开更多
关键词 叶片边界层湿度 环境湿度 土壤含水量 预测模型
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环境温湿度对烘丝入口水分的影响规律及预测控制
6
作者 李立志 沈立东 +3 位作者 赵炜 徐荣照 马俊 董省身 《湖北农业科学》 2025年第4期164-170,175,共8页
针对烘丝机的参数波动大、控制不及时、能耗高等问题,结合烟丝生产工艺分析了影响烘丝入口含水率的因素,研究了外部环境和生产车间的温湿度变化规律,在不同温度和湿度的条件下开展了烟丝含水率研究,揭示了工序环境温湿度变化对烟丝含水... 针对烘丝机的参数波动大、控制不及时、能耗高等问题,结合烟丝生产工艺分析了影响烘丝入口含水率的因素,研究了外部环境和生产车间的温湿度变化规律,在不同温度和湿度的条件下开展了烟丝含水率研究,揭示了工序环境温湿度变化对烟丝含水率的影响规律。基于多源环境温湿度数据融合和BP神经网络的预测模型,建立了烘丝入口含水率动态预测数学模型,通过生产实践中的训练优化,实现了烘丝入口含水率的实时预测。结果表明,环境温湿度变化是影响烟丝含水率的重要因素,当环境温度高于20℃、环境湿度高于50%时影响最大。模型可以实时准确地预测烘丝入口含水率,最大误差控制在±1.5%范围内,MAE和RMSE的最大值分别为0.80%和0.917 1%,预测值符合生产实践要求,对确保产品质量稳定和工艺精准控制具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 烘丝 含水率 环境影响 温度 湿度 预测模型 神经网络
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融合Transformer和LSTM的蓝莓根区土壤含水量预测模型 被引量：3
7
作者 王亿 曹姗姗 +3 位作者 孙伟 胡博 古丽米拉·克孜尔别克 孔繁涛 《湖北农业科学》 2024年第8期78-84,共7页
针对土壤含水量预测模型存在难以解决非线性复杂特征、易陷入局部极小值等问题,构建融合Transformer和LSTM的土壤含水量深度学习预测模型(Transformer-LSTM)。采集山东省青岛市黄岛区丁家寨村蓝莓(Vaccinium spp.)生产区冷棚与露天2个... 针对土壤含水量预测模型存在难以解决非线性复杂特征、易陷入局部极小值等问题,构建融合Transformer和LSTM的土壤含水量深度学习预测模型(Transformer-LSTM)。采集山东省青岛市黄岛区丁家寨村蓝莓(Vaccinium spp.)生产区冷棚与露天2个站点的蓝莓根区土壤和气象数据作为建模数据,根据皮尔逊相关性和偏自相关性分析选择模型的数据输入特征与输入长度,与单一的Transformer模型和LSTM模型进行对比分析,评估模型对土壤含水量的预测性能。结果表明,Transformer-LSTM模型在预测精度上均优于单一的Transformer模型和LSTM模型,Transformer-LSTM模型的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对百分比误差(MAPE)、决定系数(R^(2))分别为0.245 9、0.572 0、0.012 1、0.960 6。Transformer-LSTM模型可以更全面地提取蓝莓种植环境因子输入序列中的特征信息,有效提升土壤含水量因子预测精度和水平。 展开更多
关键词 蓝莓(Vaccinium spp.) 根区土壤 含水量 TRANSFORMER LSTM 预测模型
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光谱特征和纹理特征融合的红茶萎凋含水率检测方法 被引量：5
8
作者 沈跃铖 阮贤萍 +6 位作者 郎春晓 冯科达 沈帅 郑航 张诚荣 蒋建东 俞国红 《茶叶通讯》 2024年第3期376-382,共7页
为实现对红茶萎凋含水率的定量检测,研究提出了一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法。通过采集不同萎凋时刻的高光谱图像,利用灰度共生矩阵法提取图像的7个纹理特征并与提取到的光谱特征相融合;通过采用PLSR、RF和GBDTR建立... 为实现对红茶萎凋含水率的定量检测,研究提出了一种基于谱图特征融合的红茶萎凋含水率检测方法。通过采集不同萎凋时刻的高光谱图像,利用灰度共生矩阵法提取图像的7个纹理特征并与提取到的光谱特征相融合;通过采用PLSR、RF和GBDTR建立含水率预测模型,分析光谱特征、纹理特征以及“光谱特征+纹理特征”对含水率预测的准确性,实现红茶萎凋含水率快速无损检测。结果表明融合后的特征效果均得到较大提升,相比于其他两种模型,PLSR表现良好,在测试集上特征融合后的决定系数R2达0.7932,相较于光谱特征和纹理特征分别提升0.047和0.039。该研究对红茶加工设备的智能化具有重要意义,同时所提出的基于谱图特征融合的模型为红茶萎凋过程的智能检测提供了新思路。 展开更多
关键词 红茶 萎凋 光谱特征 纹理特征 含水率 检测方法 预测模型
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基于EMD-GRU的港口堆场煤炭含水率智能预测与实验研究
9
作者 李娜 刘强 +3 位作者 张淼 张崇进 胡而已 张帆 《中国煤炭》 北大核心 2024年第5期104-112,共9页
针对煤炭港口堆场洒水抑尘需求,提出了基于EMD-GRU的煤炭含水率预测模型并进行了实验验证。通过建立煤炭堆场含水率预测模型,利用实时数据驱动预测煤炭堆垛含水率变化,根据气象数据与含水率变化情况判断煤炭堆垛未来起尘情况并制定相应... 针对煤炭港口堆场洒水抑尘需求,提出了基于EMD-GRU的煤炭含水率预测模型并进行了实验验证。通过建立煤炭堆场含水率预测模型,利用实时数据驱动预测煤炭堆垛含水率变化,根据气象数据与含水率变化情况判断煤炭堆垛未来起尘情况并制定相应的洒水策略。实验结果表明,EMD-GRU模型的均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差和决定系数分别为0.768、0.566、9.52%、0.944,与SVR、DTR、RNN、LSTM、GRU等预测模型相比,EMD-GRU预测模型的各误差值均最低,决定系数为最高,且预测精度与拟合效果最好。 展开更多
关键词 煤含水率 气象要素 深度学习 EMD-GRU 预测模型
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吉林蛟河不同树种储水量分配特征与预测模型
10
作者 李昊岩 Liu Guoling +3 位作者 张春雨 叶尔江·拜克吐尔汉 程艳霞 赵秀海 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期11-25,共15页
【目的】分析吉林蛟河12个乔木树种整株及各组分含水率和储水量分配特征,构建并筛选各树种最优储水量预测模型,探讨不同树种储水量随森林发育阶段的变化,为该地区森林树种储水量估算提供模型参考。【方法】采用单因素方差分析,对比12个... 【目的】分析吉林蛟河12个乔木树种整株及各组分含水率和储水量分配特征,构建并筛选各树种最优储水量预测模型,探讨不同树种储水量随森林发育阶段的变化,为该地区森林树种储水量估算提供模型参考。【方法】采用单因素方差分析,对比12个树种不同器官含水率和储水量占比的差异,并通过多重比较法进行显著性检验。应用肯德尔秩相关分析法,以胸径(D)、树高(H)、D2H为模型自变量,整株及各器官储水量为因变量,构建多种形式的储水量预测模型,并通过模型决定系数、参数显著性以及赤池信息准则筛选最优模型。结合林地信息,计算不同发育阶段树种的储水量。【结果】(1)12个树种器官平均含水率顺序为树叶>树根>树枝>树干。除千金榆外,其余树种在各器官储水量分配上普遍呈现树干>树根>树枝>树叶的趋势。随胸径增大,树枝储水量占比增大,而树干与树叶的储水量占比减小,树根储水量变化不显著。(2)12个树种的储水量预测模型均为对数函数形式,不同树种器官的最优模型自变量各异。(3)随着森林演替,单位面积乔木的储水量和生物量均增加。【结论】本研究揭示了储水量占比和含水率在器官间与物种间存在显著差异,其中储水量与树高、胸径之间存在种间特异性,且不同器官储水量占比随胸径增长呈现不同变化趋势。所筛选的储水量最优模型均为对数函数形式,其中单树种储水量预测模型具有较高的拟合精度,而全树种模型更适用于估算区域性储水量。本文阐明了吉林蛟河树木水分状况在不同时空尺度上的变化规律,有助于加深对生态系统动态过程的理解,并为该地区森林树种储水量的精确估算提供了可靠的模型参考。 展开更多
关键词 含水率 储水量 储水量分配 储水量预测模型
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赣南马尾松林地表细小死可燃物含水率动态及模型 被引量：3
11
作者 朱诗豪 吴志伟 +1 位作者 李政杰 李顺 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期158-168,共11页
[目的]建立森林地表细小死可燃物(枯落叶、细枯枝、枯草等)含水率预测模型,预警区域森林火灾引燃的可能性及其潜在火行为。[方法]基于野外长期定位观测的赣南地区典型植被类型马尾松林地表细小死可燃物含水率数据,在不同地形条件和时间... [目的]建立森林地表细小死可燃物(枯落叶、细枯枝、枯草等)含水率预测模型,预警区域森林火灾引燃的可能性及其潜在火行为。[方法]基于野外长期定位观测的赣南地区典型植被类型马尾松林地表细小死可燃物含水率数据,在不同地形条件和时间段进行气象因子随机森林相对重要性排序和皮尔逊相关性分析,建立地表细小死可燃物含水率随机森林模型和气象要素回归模型,比较不同模型精度指标,筛选适合赣南地区的森林火灾预测模型。[结果]赣南地区马尾松林地表细小死可燃物含水率具有明显变异性,阴坡含水率显著高于阳坡,在防火期初期最明显。地表细小死可燃物含水率与各气象要素(温度、相对湿度、风速、光照强度)具有极显著相关性(P<0.001);随机森林模型预测精度高于气象要素回归模型,阴坡2种模型精度均高于阳坡;具有滞后效应的光照强度因子对地表细小死可燃物含水率影响最大,影响地表细小死可燃物含水率的关键因素在阳坡是相对湿度、阴坡是风速。[结论]具有滞后效应的气象因子对赣南地区马尾松林地表细小死可燃物含水率有显著影响,考虑增加这些因素能更好预测地表细小死可燃物含水率变化,为火险预警提供可靠依据。 展开更多
关键词 地表细小死可燃物含水率 预测模型 气象要素回归模型 随机森林 赣南地区
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密度与含水率双因素作用下重组竹顺纹弹性模量的预测与分析 被引量：2
12
作者 黄庚浪 盛叶 +2 位作者 张峰 江凤娇 叶小凡 《木材科学与技术》 北大核心 2024年第2期60-67,共8页
本研究选取3组不同密度(1.10、1.20、1.30 g/cm^(3))和5组不同含水率(4%,8%,12%,16%,20%)的重组竹试件进行顺纹抗拉、抗压试验,分析不同密度和含水率作用下重组竹顺纹抗拉、抗压弹性模量的变化规律。结果发现,重组竹顺纹抗拉、抗压弹性... 本研究选取3组不同密度(1.10、1.20、1.30 g/cm^(3))和5组不同含水率(4%,8%,12%,16%,20%)的重组竹试件进行顺纹抗拉、抗压试验,分析不同密度和含水率作用下重组竹顺纹抗拉、抗压弹性模量的变化规律。结果发现,重组竹顺纹抗拉、抗压弹性模量随密度的增大而增大,随含水率的升高而减小并趋于平衡;通过试验研究和数据拟合提出重组竹顺纹抗拉、抗压弹性模量的双参数耦合模型,线性组合模型和ASTM组合模型均能较好地预测重组竹顺纹抗拉、抗压弹性模量随密度和含水率变化后的理论值,顺纹抗拉弹性模量的实测值与线性组合模型和ASTM组合模型预测值之间最大误差为5.28%和8.20%;顺纹抗压弹性模量的实测值与线性组合模型和ASTM组合模型预测值之间最大误差为8.91%和8.67%,因线性组合模型计算更为简便,建议在实际应用中优先选用。 展开更多
关键词 重组竹 顺纹抗拉、抗压弹性模量 密度 含水率 模型预测
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基于PCA-BP神经网络的烟叶含水率预测研究 被引量：2
13
作者 吴宏 孔泽栋 +1 位作者 王若方 马松 《安徽农业科学》 CAS 2024年第14期219-222,241,共5页
为了实现对复烤下机烟叶含水率的准确预测,提出了基于主成分分析法和BP神经网络的烟叶含水率预测模型。首先,采用主成分分析法提取最具表征意义的复烤烟叶含水率特征因子,获得特征矩阵。然后将特征矩阵输入BP神经网络,构建包括特征矩阵... 为了实现对复烤下机烟叶含水率的准确预测,提出了基于主成分分析法和BP神经网络的烟叶含水率预测模型。首先,采用主成分分析法提取最具表征意义的复烤烟叶含水率特征因子,获得特征矩阵。然后将特征矩阵输入BP神经网络,构建包括特征矩阵与复烤下机烟叶含水率的预测模型。仿真结果表明,提出的模型在复烤烟叶含水率预测方面呈现出显著的预测能力,决定系数达0.92。文中方法可辅助优化烟叶复烤控制参数,提升复烤烟叶品质。 展开更多
关键词 烟叶 含水率 主成分分析 神经网络 预测模型
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人工神经网络在果蔬干燥领域应用进展 被引量：1
14
作者 樊宇航 宋卫东 +3 位作者 王教领 王明友 丁天航 周德欢 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第8期112-119,147,共9页
果蔬干燥是农产品加工中的重要环节,构建精确的干燥动力学模型成为干燥领域的重点方向。综述人工神经网络在果蔬干燥过程中的应用现状、分析存在的问题和做出展望。针对神经网络在干燥过程中的各种场景分类为四个部分:含水率预测、品质... 果蔬干燥是农产品加工中的重要环节,构建精确的干燥动力学模型成为干燥领域的重点方向。综述人工神经网络在果蔬干燥过程中的应用现状、分析存在的问题和做出展望。针对神经网络在干燥过程中的各种场景分类为四个部分:含水率预测、品质检测、工艺优化和控制系统方面,总结各部分的应用类型及发展创新;再对比传统干燥模型和人工神经网络模型;最后介绍混合神经网络的应用场景。发现人工神经网络比传统干燥模型更精确,且混合神经网络结合专家系统、模糊逻辑等理论能够提供准确的预测,作为一种新颖高效的建模技术,可以广泛应用于果蔬加工的优化、控制、自动化等领域。其中应用最广泛的就是与遗传算法结合的GA-BP神经网络,BP负责预测、GA负责寻优,在这样的算法中不仅可以精确预测结果还可以优化工艺。这样的模型更适合果蔬干燥且在未来有更广阔的发展空间,以期这些探讨和分析对果蔬干燥领域具有参考意义。 展开更多
关键词 果蔬干燥 神经网络 干燥动力学模型 误差反向传播算法 含水率预测
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内蒙古大兴安岭森林火险等级预报模型研究
15
作者 杨淑香 吴宏伟 +2 位作者 董越 李洪峰 包兴华 《林业调查规划》 2024年第2期19-24,共6页
为提高森林火险等级预报的准确率和及时率,减少森林资源损失。以内蒙古大兴安岭地区为研究区域,利用遥感MODIS-NDVI数据反演可燃物的湿度指数,以气象指数、植被指数、闪电指数、湿度指数共同计算得出森林火险指数,以火险指数作为内蒙古... 为提高森林火险等级预报的准确率和及时率,减少森林资源损失。以内蒙古大兴安岭地区为研究区域,利用遥感MODIS-NDVI数据反演可燃物的湿度指数,以气象指数、植被指数、闪电指数、湿度指数共同计算得出森林火险指数,以火险指数作为内蒙古大兴安岭地区森林火险等级预报模型的量化指标,并对火险等级进行分级,获得内蒙古大兴安岭森林火险等级预报方法。该方法结合当地的实际情况,将闪电指数引入到预报模型中,并实现了定量化估测。同时,以近几年发生在该地区重特大森林火灾为例,对该预报模型进行了验证。该方法可较好地对内蒙古大兴安岭地区森林火险等级进行定量化预报。 展开更多
关键词 森林可燃物 MODIS-NDVI数据 含水率 火险等级 预报模型 大兴安岭
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卷积神经网络用于近红外光谱预测土壤含水率 被引量：36
16
作者 王璨 武新慧 +2 位作者 李恋卿 王玉顺 李志伟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期36-41,共6页
近红外光谱分析技术在土壤含水率预测方面具有独特的优势,是一种便捷且有效的方法。卷积神经网络作为高性能的深度学习模型,能够从复杂光谱数据中自主提取有效特征结构进行学习,与传统的浅层学习模型相比具有更强的模型表达能力。将卷... 近红外光谱分析技术在土壤含水率预测方面具有独特的优势,是一种便捷且有效的方法。卷积神经网络作为高性能的深度学习模型,能够从复杂光谱数据中自主提取有效特征结构进行学习,与传统的浅层学习模型相比具有更强的模型表达能力。将卷积神经网络用于近红外光谱预测土壤含水率,并提出了有效的卷积神经网络光谱回归建模方法,简化了光谱数据的预处理要求,且具有更高的光谱预测精度。首先对不同含水率下土壤样品的光谱反射率数据进行简单的预处理,通过主成分分析减少光谱数据量,并将处理后的光谱数据变换为二维光谱信息矩阵,以适应卷积神经网络特殊的学习结构。然后基于卷积神经网络算法,设置双层卷积和池化结构逐层提取光谱数据的内部特征信息,并采用局部连接和权值共享减少网络参数、提高泛化性能。通过试验优化网络结构和各项参数,最终获得针对土壤光谱数据的卷积神经网络土壤含水率预测模型,并与传统的BP,PLSR和LSSVM模型进行对比实验。结果表明在训练样本达到一定数量时,卷积神经网络的预测精度和回归拟合度均高于三种传统模型。在少量训练样本参与建模的情况下,模型预测表现高于BP神经网络,但略低于PLSR和LSSVM模型。随着参与训练样本量的增加,卷积神经网络的预测精度和回归拟合度也随之稳定提升,达到并显著优于传统模型水平。因此,卷积神经网络能够利用近红外光谱数据对土壤含水率做出有效预测,且在较多样本参与建模时取得更好效果。 展开更多
关键词 卷积神经网络 近红外光谱 土壤含水率 预测模型
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黄绵土风干过程中土壤含水率的光谱预测 被引量：21
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作者 刘秀英 王力 +2 位作者 宋荣杰 刘淼 常庆瑞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期266-272,共7页
以2014年两次在陕西省乾县田间采集的129个黄绵土土壤样本为研究对象,建立土壤含水率定量反演模型。在土壤风干过程中测量光谱反射率及含水率,分析土壤含水率与光谱反射率之间的关系,并利用一元线性及指数回归建立土壤含水率光谱预测模... 以2014年两次在陕西省乾县田间采集的129个黄绵土土壤样本为研究对象,建立土壤含水率定量反演模型。在土壤风干过程中测量光谱反射率及含水率,分析土壤含水率与光谱反射率之间的关系,并利用一元线性及指数回归建立土壤含水率光谱预测模型。结果表明在400～1 340、1 460～1 790、1 960～2 390 nm波长范围内,与含水率相关性最大的反射率对应的波长分别为570、1 460、1 960 nm;吸收深度最大的波长位于490、1 460、1 960 nm。土壤光谱特征指标与含水率之间的线性相关关系优于指数相关关系。以特征波长1 980 nm（C1980）、1 980 nm的吸收深度（D1980）和1 480 nm的吸收深度（D1480）为自变量建立的线性模型为土壤含水率预测的最优模型,校正和验证的决定系数R2大于0.92,相对预测偏差（RPD）大于2.5,均方根误差（RMSE）小于2.5%。研究表明利用自然土样,在风干过程中进行土壤含水率光谱快速预测是完全可行的,从而为遥感实时、快速监测土壤水分含量及大面积土壤水分反演提供了参考。 展开更多
关键词 风干黄绵土 土壤含水率 光谱特征 预测模型
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基于BP神经网络的牡丹花热风干燥含水率预测模型 被引量：19
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作者 朱文学 孙淑红 +1 位作者 陈鹏涛 陈志宏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期128-130,137,共4页
针对热风干燥制作牡丹压花时含水率不便实时测定的问题,探讨了干燥过程中热风温度、风速、压花板孔密度和牡丹花初始质量对干燥速率的影响。利用BP神经网络建立了干燥时间、热风温度、风速、牡丹花初始质量、压花板孔密度与牡丹花干燥... 针对热风干燥制作牡丹压花时含水率不便实时测定的问题,探讨了干燥过程中热风温度、风速、压花板孔密度和牡丹花初始质量对干燥速率的影响。利用BP神经网络建立了干燥时间、热风温度、风速、牡丹花初始质量、压花板孔密度与牡丹花干燥过程中含水率之间的关系模型,采用Matlab神经网络工具箱对模型参数进行训练和模拟。结果表明,利用神经网络建立的模型仿真结果与实测值接近,预测性较好。 展开更多
关键词 牡丹花 干燥 含水率 预测模型 BP神经网络
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基于EPO-PLS回归模型的盐渍化土壤含水率高光谱反演 被引量：20
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作者 彭翔 胡丹 +2 位作者 曾文治 伍靖伟 黄介生 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期167-173,共7页
表层土壤含水率对于指导农业灌溉有重要的作用。研究表明,土壤光谱受到土壤水分和盐分的共同影响,但对于盐渍化地区的土壤含水率高光谱反演却很少涉及。该文通过对11组不同含盐量土壤室内蒸发过程连续监测,获取相关反射率光谱和水分、... 表层土壤含水率对于指导农业灌溉有重要的作用。研究表明,土壤光谱受到土壤水分和盐分的共同影响,但对于盐渍化地区的土壤含水率高光谱反演却很少涉及。该文通过对11组不同含盐量土壤室内蒸发过程连续监测,获取相关反射率光谱和水分、盐分的变化数据,利用外部参数正交化方法（external parameter orthogonalisation,EPO）预处理土壤光谱,滤除盐分（质量比0.1%~5.0%）的影响,建立经过EPO预处理后的偏最小二乘（partial least squares regression after EPO pre-processing,EPO-PLS）土壤水分预测模型。与偏最小二乘（partial least square model,PLS）模型相比,验证样本的决定系数R2和对分析误差RPD（residual predictive deviation）分别从0.722、1.976上升到0.898、3.145;均方根误差RMSE从5.087 g/（100 g）减少到3.237 g/（100 g）。通过EPO算法预处理后的模型性能提升显著,利用该方法能够有效的消除土壤盐分的影响,很好地实现盐渍化地区的水分含量估测。 展开更多
关键词 土壤 模型 含水率 土壤光谱 土壤盐分 外部参数正交化 预测
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可燃物含水率实时变化的预测模型 被引量：32
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作者 曲智林 李昱烨 闵盈盈 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期66-67,71,共3页
通过微分方程理论推导,建立了可燃物含水率实时变化预测模型,并统计分析了单位时间内可燃物含水率改变量与前一时刻气温、相对湿度和风速的关系,以及模型中各影响因子的取值范围。结果表明:所建模型的精度达到98.0%,说明在温带针阔混交... 通过微分方程理论推导,建立了可燃物含水率实时变化预测模型,并统计分析了单位时间内可燃物含水率改变量与前一时刻气温、相对湿度和风速的关系,以及模型中各影响因子的取值范围。结果表明:所建模型的精度达到98.0%,说明在温带针阔混交林区,3—4月份及多时无雨且温度在零度以上的情况下所建模型是适用的,能够较精确地预测可燃物含水率。 展开更多
关键词 可燃物 含水率 预测模型
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