基于Stacking集成学习的夏玉米覆盖度估测模型研究

以基于无人机多光谱影像提取的夏玉米植被指数作为特征变量,利用皮尔森相关系数结合随机森林反向验证权重的方法进行特征选择,去除冗余特征。以随机森林、梯度提升树、支持向量机和岭回归作为初级学习器,以岭回归作为次级学习器,建立基于Stacking集成学习的夏玉米覆盖度估测模型,并通过5折交叉验证进一步提升模型泛化能力,采用随机搜索和网格搜索结合的方法对模型超参数进行优化,使用4种回归指标进行模型精度评价,并利用次年数据验证其鲁棒性。结果表明,与单一模型以及决策树、Xgboost、Adaboost、Bagging集成框架相比,Stacking集成学习模型具有更高的精度和更强的鲁棒性,R^(2)为0.9509,比单一模型平均提升0.0369,比其他集成模型平均提升0.0417;Stacking集成学习模型RMSE、MAE和MAPE分别为0.0432、0.0330和5.01%,各指标分别比单一模型平均降低0.0138、0.0130和2.14个百分点,分别比其他集成模型平均降低0.0185、0.0126和2.15个百分点。本研究为夏玉米覆盖度估测提供了新的方法。

基于多源数据和Stacking-SHAP方法的山地丘陵区土地覆被分类

山地丘陵区地形复杂,地表辐射信号畸变严重,地物识别困难。为准确提取山区地物信息,结合多源异构数据,Stacking集成学习和shapley addictive explanation(SHAP)方法展开土地覆被分类研究。从Sentinel-1/2影像、气候数据、土壤数据和数字高程图中提取遥感、气候、土壤和地形四类特征变量,设计多种变量组合方案,结合Stacking算法,探讨不同类型变量在山区地物识别中的效用,并对比Stacking最佳方案与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、随机森林(Random Forest,RF)和极端梯度回归(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)算法的分类精度,评价Stacking方法在山区地物信息提取中的性能。同时,引入SHAP方法,量化Stacking模型中各特征变量的重要性。结果表明:在仅以遥感变量为基础方案时,山区土地覆被分类精度最低;在分别加入气候、土壤和地形变量后,总体精度、Kappa系数和F1分数均有所提高,其中旱地、水田和园地分类精度的提升幅度较大。基于Stacking算法结合所有类型特征变量的方案达到了最佳的分类精度,其总体精度、Kappa系数和F1分数分别为96.61%、0.96和94.81%,分类精度优于相同特征下的SVM、RF和XGBoost。SHAP方法可量化Stacking模型中特征变量的全局以及局部重要性,明确各变量对不同地物类型识别的相对贡献,为山区土地覆被分类的变量选择及优化提供有价值的信息。该研究可为机器学习协助复杂景观地区土地覆被制图研究提供技术支持和理论参考。

堆顶防护罩整体吊装吊耳的设计及优化研究

对堆顶防护罩整体吊装过程吊耳的强度进行应力分析,并对比三个现场可行设计方案的力学分析结果,对吊装用吊耳进行设计优化,确保优化后吊耳整体吊装方案满足规范及安装要求,保证了吊装方案的安全实施。

闷堆对黄茶滋味影响的研究

通过在鹿苑黄茶加工中分别进行 15min ,6h ,9h ,12h闷堆与不闷堆处理的比较 ,分析其主要滋味成分的变化。结果显示 ,闷堆过程中 ,茶多酚和儿茶素含量随时间的延长而减少加剧 ;氨基酸总量在闷堆前期随时间的延长而增加 ;闷堆 9h后茶多酚和氨基酸均有显著下降 ,并有少量茶黄素和茶红素产生 ;咖啡碱含量变化不明显。表明相同条件下 ,闷堆时间是黄茶滋味风格形成的主要因素 ,黄茶浓醇鲜爽滋味主要是闷堆过程中多酚类物质和氨基酸协调变化所致。黄茶闷堆时间以 6～ 8h为宜。

覆盖及堆积高度对肉牛粪便温室气体排放的影响

为了研究覆盖对不同堆积高度肉牛固体粪便温室气体(N2O、CH4和CO2)排放量的影响,试验采用静态箱的方法研究了20和40 cm堆积高度时覆盖或者不覆盖情况下肉牛粪便温室气体的排放量。结果表明,堆积40 cm的牛粪CH4的累积排放量显著高于20 cm处理,而N2O和CO2累积排放量显著降低。覆盖显著增加了牛粪N2O的排放量和40 cm高度牛粪的CH4排放量,降低了40 cm高度牛粪CO2的排放量,而对20 cm高度牛粪CH4和CO2排放无显著影响。根据CH4和N2O在100 a尺度上相对CO2的全球增温潜势计算出综合温室效应,无覆盖处理的20和40 cm牛粪的综合温室效应分别为(101.07±6.28)和(94.67±3.29)g/kg,覆盖处理的20和40 cm牛粪的综合温室效应分别为(104.20±6.78)和(103.43±3.21)g/kg,堆积高度为40 cm且无覆盖的综合温室效应最小。

不同闷黄方式对山东黄大茶品质的影响

通过不同的闷黄方式(干坯闷黄和湿坯闷黄)加工黄茶,研究闷黄方式对山东黄大茶的影响。结果表明,不同闷黄方式对黄大茶生化成分影响不同,干坯闷黄达到较好品质所需时间长、生化成分变化幅度大,湿坯闷黄所需时间短、生化成分变化幅度小;就感官品质评价,干坯闷黄以3天处理品质最佳,湿坯闷黄以3小时处理品质最佳。对湿坯与干坯闷黄方式的选择,应视具体生产情况而定。

基于CAE早餐杯密封盖模具的开发

通过对早餐杯密封盖的结构、材料、成型等特征的分析,自主开发4(层)×8(腔)注射模具。运用了CAE对模具的成型性能分析,优化模具的成型工艺性能,预测塑件的成型质量;模具结构采用多层叠组合活动型芯和型腔,定距开模,推件板强制脱模机构,整套模具结构合理,动作可靠,制品脱模顺利,生产的塑件精度高,产品完全达到客户要求,对同类形状塑件具有一定的参考价值。

汽车侧围外板冲压工艺分析与优化

在对汽车侧围外板冲模进行开发的过程中发现,制件材料较薄,外形尺寸较大,形面几何形状不规则,成形困难,附加冲压工艺补充以及后续模具设计比较复杂,冲压过程中出现了叠料、裂纹、皱褶等现象。通过分析制件冲压工艺,对冲压工艺进行了合理的优化,有效提高了制件的质量,从而使白车身的整体质量得到大幅提升,保证了整个项目的开发工作顺利进行。

轿车塑料轮罩的热流道叠式模具设计

分析了轿车塑料轮罩用材料的特性和轮罩的形状特点,探讨了轮罩的成型工艺条件,介绍了其热流道叠式模具的总体构架、浇注系统、冷却系统、顺序脱模机构及其它相关特殊设计,对该模具的相关尺寸进行了计算及校核,并对其特殊开合模动作过程作了说明。

洗衣机翻盖叠层式热流道注射模设计

分析了洗衣机翻盖的结构特点及工艺要求,介绍了叠层式热流道注射模的结构、工作过程与结构设计要点,并对叠层式热流道注射模的相关设计参数进行了计算。该叠层式热流道注射模工作可靠、生产效率高、经济性好。

贮存高度和锯末覆盖厚度对猪粪NH_3和温室气体排放量及其增温潜势的影响

为研究贮存高度和锯末覆盖厚度对猪粪NH3和温室气体排放量及其增温潜势的影响,以猪粪为贮存材料,锯末为覆盖材料,试验设2种猪粪贮存高度(20 cm和40 cm)和3种锯末覆盖高度(0、10 cm和20 cm),共6个处理,每个处理3个重复。通过动态箱技术对猪粪贮存过程中NH3和温室气体排放进行不间断测试,每小时测量一次进气口和排气口NH3、N2O、CH4和CO2的质量浓度,进而计算增温潜势,共测量42 d。结果表明:猪粪便的贮存高度对各种气体排放量均有显著影响,与20 cm贮存高度的猪粪相比,40 cm贮存高度猪粪的NH3、N2O和CO2排放量显著降低,而CH4排放量显著增加。锯末覆盖降低了猪粪贮存过程中NH3和CO2的排放量,但是增加了CH4的排放量;锯末覆盖对不同贮存高度猪粪N2O排放量影响不同,锯末覆盖增加了20 cm贮存高度猪粪N2O排放量,却降低了40 cm贮存高度猪粪N2O排放量。各处理组单位质量猪粪排放的总温室气体增温潜势为36.62～62.83 g·kg-1(CO2基础)。覆盖可以减少猪粪贮存过程中总温室气体增温潜势11.59%～23.61%,但差异不显著。与20 cm贮存高度的猪粪相比,40 cm贮存高度显著降低了猪粪总温室气体增温潜势达36.26%～41.48%。研究表明,增加猪粪贮存高度可以减少猪粪贮存过程中总温室气体的增温潜势。

大蒜用于磷石膏堆场植被覆盖可能性的初步研究

废弃磷石膏堆场占地面积大,对周围环境有污染风险。该文通过在全磷石膏或混入不同种类、不同比例改良剂的磷石膏上种植大蒜,分析大蒜的生长指标和生理指标以及基质化学指标,探究用大蒜覆盖磷石膏堆场的可能性。结果表明,大蒜在全磷石膏上的发芽率高达100%,但存活率只有7.5%。在磷石膏中混入稻壳粉发芽率可达到90%,存活率可达到75%。在磷石膏:稻壳粉比例为35:1的基质上,大蒜综合生长表现最好,其发芽率、存活率、株高、植株鲜重分别为98.0%、88.4%、44.7 cm、96.07 g;栽培后各组基质的pH均比栽培前有所提高,而总磷(TP)则明显减少。研究结果表明大蒜能在添加了一定比例稻壳粉的磷石膏中良好生长,且对基质有改善作用,有可能用于覆盖废弃磷石膏堆场。

广西滨海地区甘蔗耕种土壤离散元仿真模型的参数标定

以广西滨海地区甘蔗耕种土壤(含水率16.3%)为研究对象,选取EDEM中的Hertz-Mindlin with JKR Cohesion接触模型,对土壤颗粒间、土壤与开沟、覆土装置间的离散元仿真模型参数进行标定。首先,对土壤的本证参数进行确定并对实际堆积角进行测量。其次,在GEMM颗粒材料模型数据库中获取土壤—土壤接触参数范围,应用Design-expert软件中Box-behnken方法;寻优后得到了恢复系数为0.51、静摩擦系数为0.72、滚动摩擦系数为0.08、表面能参数为8.89 J/m^(2),其仿真堆积角值为36.06°,与实测值误差为0.73%。然后,通过斜面滑动试验测得静摩擦系数为0.453,探究了6种含水率的土壤对Q235号钢的静摩擦系数变化规律;进行了斜板滚动试验得出土壤与Q235号钢的滚动摩擦系数为0.158,误差率为2.91%。最后,在所标定参数下进行开沟仿真试验,验证了适宜含水率的土壤对甘蔗耕种作业的适用性。离散元参数的标定结果可为开沟、覆土装置的设计优化、仿真提供基础数据。

北京地铁8号线二期南段工程设计与施工

北京地铁8号线二期南段工程位于中心城区,周边环境复杂,设计和施工难度大。结合地铁南段工程整体概况,分析工程特点和难点,分别介绍一些有代表性的关键工程(盾构近距下穿既有站、盾构长距离下穿民房区、叠落盾构始发接收及施工、暗挖横通道内盾构调头吊出等)以及工程所采取的设计方案、技术创新及相关技术措施。通过对南段工程特点、技术创新、建设经验等进行总结,为类似工程提供一定的参考和借鉴。

超大断面地铁车站双层叠合初支拱盖法的设计与施工

重庆地铁车站多为超大断面暗挖隧道,具有开挖面积大、覆跨比小、岩体上软下硬、对施工安全及工程质量要求高的特点。需要谨慎确定合适的工法及技术要点,以达到在保证施工安全、质量优良的同时又能较好节约工程投资的目标。本文在汲取国内既有的“二衬拱盖法”经验和教训的基础上,对设计和施工要点进行了研究和优化,在凤西路站成功实施了“双层叠合初支拱盖法”,对我国其它地区类似工程建设同样具有重要的参考和借鉴意义。

一种风电端盖铸件的生产工艺

介绍了风电端盖铸件的结构及技术要求,详细阐述了该铸件的生产工艺:将分型面选择在铸件的最大截面处,即大法兰平面处,选择顶面填砂,树脂砂造型工艺;采取叠芯工艺,每箱4件,铸件设置过滤网和补缩冒口,浇注温度为(1400±10)℃,浇注时间为(32±5)s,工艺出品率85.8%;采用3 t中频电炉熔炼铁液,选用SiBa孕育剂,出铁随流孕育,孕育剂加入量为0.5%。生产结果显示:小批量试制成功后,又生产了350多件,因夹砂造成的铸件废品率为2.57%,铸件的金相组织和力学性能指标均符合技术要求。

卡车轮罩后板成形工艺及模具设计

对于复杂形状的钣金件,工艺方案设计是其最难解的课题。本文通过轮罩后板的工艺模具设计实例,介绍了一种简化制件结构、寻找成形途径、然后恢复结构的方法,希望提供一些有益的参考。

酒杯密封盖叠层式注塑模具设计

通过酒杯密封盖叠层式注塑模具设计,介绍了冷流道叠层式模具的工作原理及设计方法。模具采用双层布局和冷流道系统,通过定距机构实现塑件的顶出,利用齿轮齿条开模机构控制叠层模具的开模与闭合,这种机构传动比稳定,结构紧凑,成本较低。