基于多元线性逐步回归和BP神经网络建立鸭梨盛花期预测模型

本研究基于2002—2020年河北省魏县鸭梨盛花期观测资料和气象数据,采用线性趋势法揭示其盛花期变化趋势,并通过相关性分析筛选出显著影响盛花期的气象因子,然后分别用BP神经网络、多元线性逐步回归方法建立盛花期预测模型,以决定系数、均方根误差、预测准确/误差率为评判指标对模型预测精度进行评价。结果表明,2002—2020年魏县鸭梨盛花期呈现提前趋势,每10年平均提前2.4天。有13个气象因子与盛花期极显著相关(P<0.010),相关系数在-0.575~-0.852。两种预测模型均可在3月上旬对盛花期进行预报,基于最早盛花期可提前13天预报,基于最晚盛花期可提前29天预报。多元线性逐步回归模型的R^(2)为0.905,RMSE为1.45,R_(d1)为94.7%,R_(d2)为5.3%;BP神经网络的R^(2)为0.950,RMSE为1.05,R_(d1)为100%,R_(d2)为0;用2021和2022年的数据对两个模型的预测效果进行验证,除多元线性逐步回归模型预测的2021年盛花期日序数与实际日序数差2天外,两模型对两年盛花期的预测值与实测值一致。综合来看,BP神经网络模型的预测效果更好,准确率更高,可用于鸭梨盛花期预测,这为制定河北魏县鸭梨花期管理措施及梨花节活动方案奠定了基础。

厦门港湾水体PO_4^(-3)-P、NO_2^--N、S‰及O_2%含量的多元线性逐步回归分析

河口港湾水体的营养盐含量,因受到江河径流、生物活动、有机质腐解及沿岸排污等因素的综合影响,其变化规律较为复杂;而PO4-3-P和NO2--N的规律性通常更差。由于海水中的PO4-3-P和NO2--N既是生物所需的化学营养成份,也是生物尸体及其它有机体的分解产物;海水的溶解氧饱和度(O2%)是水体中所发生的生物和化学过程的一种灵敏指标;而盐度(S‰)则是研究水化学要素在河口港湾之行为的参比指标。所以本文试图通过对本港湾各海区1980.10—81.8六个航次的PO4-3-P、NO2--N、O2%和S‰数据,依(航)次进行多元线性逐步回归分析,给出各要素的含量特征及其空间差异,着重探讨这四个水化学要素之间的相互关系及其制约因素,从而对它们的分布、变化规律作较定量的解释,以供水产养殖、环保和水化学研究参考。

应用多元线性逐步回归分析法研究纽荷尔脐橙高接换种技术初探

在纽荷尔脐橙/国庆一号温州蜜柑/枳生产园进行田间试验,经多元线性逐步回归分析后的结果表明,高接换种3年后,树冠体积与嫁接高度(37～116cm范围内)呈正相关;树冠产量效率在嫁接高度低于54cm时,与嫁接高度呈正相关,反之,则为负相关。单株产量是关于嫁接高度的一元二次函数,可用于确定合理的嫁接高度、评价技术效益与预测产量。研究表明,应用多元线性逐步回归分析方法研究高接换种技术是可行的。

肥胖儿童肥胖因素的多元线性逐步回归分析

目的在肥胖儿童的肥胖因素中,寻找最主要的影响因素,为儿童肥胖防治策略提供依据。方法采用多元线性逐步回归Stepwise法,对各影响因素逐一筛选,建立最优多元回归模型,以获得对肥胖性质影响最大的变量。结果通过100例6～12岁肥胖儿童配对调查,在12项肥胖因素中,有7项进入回归模型。从标准回归系数的数据表明,对肥胖性质影响最大的变量,从大到小依次是肥胖家族史、出生时体重、婴儿期喂养方式、吃油腻性食物与甜食、体格锻炼、哺乳期添加固体食物时间与母亲妊娠期发胖。结论多元线性逐步回归检出的肥胖因素,对制定儿童肥胖的防治策略有指导意义。

基于多元回归和GM(1,1)的国内旅游发展加权组合预测

针对我国旅游业发展预测问题,综合使用了多元线性逐步回归、回归预测、灰色预测、加权组合预测等方法,分别建立了回归模型、GM(1,1)模型等模型,运用SPSS、MATLAB和EVIEWS等软件编程求解,分别得到国内旅游市场收入的回归方程、2017～2021年内国内旅游市场的预测收入等结果.

武都地区初榨橄榄油酚类和脂肪酸组成对油脂氧化稳定性研究

对武都地区的白橄榄(U)、恩帕特雷(E)、奇迹(K)、阿斯(As)、中山24(Z)、云台14(Y)、皮瓜尔(P)、豆果(Arbe)、小苹果(M)、鄂植8(Ez)、阿尔伯萨拉(Arbo)、科拉蒂(C)、莱星(L)、佛奥(F)这14个品种初榨橄榄油的脂肪酸、酚类成分及油脂氧化稳定性进行检测和分析,单因素方差分析表明:品种间多酚和脂肪酸含量及油脂氧化稳定性存在显著性差异(p<0.05)。所有分析样品的脂肪酸组成均符合欧盟特级初榨橄榄油标准,初榨橄榄油中油酸质量分数在(56.12±0.24)%(豆果)和(71.45±0.42)%(科拉蒂)之间,亚油酸质量分数在(5.73±0.06)%(皮瓜尔)和(15.80±0.05)%(阿斯)之间,棕榈酸质量分数在(12.67±0.12)%(科拉蒂)和(18.76±0.04)%(豆果)之间。裂环烯醚萜类是主要的酚类成分,总酚质量分数最高为奇迹,为(471.35±29.34)mg/kg,最低为豆果,仅(165.65±8.08)mg/kg。主成分分析表明:富含橄榄苦苷苷元、女贞子苷元、橄榄裂环烯醚萜、油酸、芹菜素的品种氧化稳定性越高,而富含棕榈酸、亚油酸、酪醇、羟基酪醇、刺激醛的品种氧化稳定性越低。基于芹菜素、橄榄裂环烯醚萜、木犀草素和亚油酸建立的多元线性逐步回归模型可以预测90.70%的油脂氧化稳定性变化(p<0.001)。

旋转经验正交函数分解回归方法在东北夏季气温季节预测和成因诊断中的应用

利用中国东北4省/区73个地面气象观测站1971—2011年6—8月月平均气温,以及NCEP/NCAR再分析1971—2011年月平均高度和NOAA月平均海表温度(SST)资料,基于主成分回归(PCR)预测方法的思想,用同年1-5月北半球大气环流和全球SST场建立了东北地区夏季气温的统计预测模型,该建模方法是主成分回归方法的变形,计算方法较为简易,对气温等级的季节预测有较好的预报效果;并用其计算过程做了前期气候成因诊断。考虑到旋转经验正交函数分解样本误差较小、空间模态结构清晰,但特征向量的时间系数在不同时段有所变化的特点,故使用旋转经验正交函数分解整个时段的东北夏季气温场,然后基于旋转经验正交函数分解结果,进行前期影响因子甄别,最后建立多元线性逐步回归预测模型,建模期为前30年,独立样本预报期为后11年。30 a逐年交叉回报检验和11 a独立样本预测效果都显示该模型具有较高的预报技巧,尤其对气温等级的预测具有参考价值。用预测模型的中间过程诊断了东北夏季各月某一类典型气温异常的前期成因:5月北极涛动和北大西洋涛动(AO/NAO)、北太平洋涛动(NPO)以及副热带纬向一致异常型(SZ)等大气大尺度低频波动对6月吉林和辽宁省气温异常有显著影响;3月北极涛动和北大西洋涛动、东太平洋涛动(EP)及欧亚遥相关型波列对7月内蒙古东北部气温异常有显著影响;5月在北半球中高纬度大尺度低频波列不显著的情况下,sz型低频波列对8月内蒙古东北部部分地区和黑龙江中、西部等地气温异常有显著影响;前期海温呈厄尔尼诺(拉尼娜)型、同时北大西洋海温三极子为正(负)位相,一般与导致东北6月和7月偏冷(暖)的大气环流型相匹配;春末热带印度洋全区海表温度一致异常模态(IOBM)正(负)位相与导致东北8月偏暖(冷)的大气环流型相匹配。

读者群的聚类和回归分析

以期刊读者为研究对象,对原始数据进行聚类和回归分析,探索期刊读者结构类型和阅读规律以及相关因素。研究结果显示:期刊阅览室的读者群可分为学习型和娱乐型两大类。

基于线性组合模型的工程材料价格预测方法研究

为有效应对工程材料价格波动对造价管理造成的负面影响,需要精确预测工程材料价格。构建了多元线性逐步回归预测模型和ARIMA(1,1,0)预测模型,并将两者进行线性耦合,提出了线性组合预测模型,最后以普钢价格为例进行了实证研究。研究结果表明多元线性逐步回归模型和ARIMA(1,1,0)模型的MAPE值均小于5%,拟合效果较好;线性组合预测模型的RMSE值和MAPE值相比于多元线性逐步回归预测模型和ARIMA(1,1,0)预测模型均有不同程度的下降,预测精度得到了大幅提升,预测效果优于单一预测模型。

基于回归和判别分析的贵州电线积冰厚度预报方法

电线覆冰对贵州冬季输电会造成严重影响,覆冰量多以电线积冰厚度来衡量,利用2011～2014年4个冬季常规观测的电线积冰厚度和高影响的气象因子资料,通过多元线性逐步回归和判别分析分类方法建立电线积冰厚度预报模型。结果表明:基于有积冰日的回归模型和判别分析模型预报效果较好,TS准确率综合均超过80%,判别分析模型评价略高,对于首次出现积冰时回归方法更好。实际业务中两种模型同时应用,对比预报结果并结合预报经验加以分析,提高预报准确率。

基于高光谱参数的柑桔园土壤水分动态监测

土壤水分管理是提高柑桔产量和品质的关键因素。为了高效、无损、精准地获取柑桔园土壤水分动态变化,在宜昌市夷陵区采用梯度控水种植模式的一个棕壤土柑桔园中,采集不同含水量土壤样本,利用ASD光谱仪采集土壤样本适宜响应波段(350~1 075 nm)的光谱反射率数据,采用多元线性逐步回归分析(SMLR)法对提取的光谱反射率数据(R)及其9种变换数据与土壤含水量进行建模,并利用实测含水量的土壤样本进行验证,建立了预测柑桔园土壤含水量的高光谱模型。结果表明,0~20 cm土层土壤含水量变化最为明显,其有助于提高模型的预测精度;原始光谱数据经过微分变换处理后,相较于非微分变换处理,其与波长的关系曲线波动更大且反演精度明显上升;柑桔园土壤试验样本水分的特征波段在700~760 nm以及950 nm左右,是进行建模优先考虑的特征波段;基于原始光谱对数的一阶导数(lgR)′和倒数的对数的一阶导数(lgR^(-1))′建模,对土壤水分的拟合精度较高,两种拟合方式的决定系数(R~2)均为0.876,均方根误差(RMSE)均为2.19%,相对分析误差(RPD)均为7.107;其中,原始光谱对数的一阶导数(lgR)′变换对数据的处理更简便,所建模型是预测柑桔园土壤含水量的最优模型,在进一步验证中,实测值和模型计算值拟合的决定系数R~2达0.942,可实现对柑桔园土壤水分的精确监测。

粤港澳大湾区旅游业总收入影响因素实证研究

文章首先根据熵值法计算粤港澳大湾区旅游业总收入影响因素指标的各自权重,并计算得到粤港澳大湾区内各个城市旅游业总收入影响因素的13个指标的综合得分;其次,通过逐步回归分析法对影响粤港澳大湾区旅游业总收入的解释变量进行筛选以及修正检验;最后,通过构建多元线性回归模型,对粤港澳大湾区旅游收入影响因素进行实证研究。研究结果显示:普通高校在校学生总数对粤港澳大湾区旅游业总收入影响比重最大,而常住人口数量对粤港澳大湾区旅游业总收入影响比重最小;在粤港澳大湾区旅游业总收入影响因素的指标当中星级酒店数、博物馆数量、人均GDP对被解释变量均具有正向的显著影响,且影响的力度逐次减少;星级酒店数对因变量的影响最显著,星级酒店数每增加一个单位,因变量平均变动57.4%,博物馆数量对旅游业收入影响次之,每增加一个单位,因变量平均变动42.6%,人均GDP对因变量的影响最小,每增加一个单位,省内旅游收入平均变动23.7%。据此文章针对性提出提高粤港澳大湾区旅游业总收入的优化建议,以期为推动粤港澳大湾区旅游业高质量发展提供理论借鉴及实践指导。

基于高光谱数据的土壤有机质含量反演模型比较

以土壤多样化的陕西省横山县为研究区域,比较了3种基于高光谱数据的土壤有机质含量反演模型,在实验室利用ASD Field Spec FR地物光谱仪对横山县野外采集的土壤样品进行光谱测定,并通过重铬酸钾氧化容量法测定土壤有机质含量。然后对原始光谱反射率的倒数进行微分运算获得其一阶导数光谱,将原始光谱反射率、一阶导数光谱分别与土壤有机质含量进行相关性分析,得到相关性系数r较高的特征波段的一阶导数光谱,直接建立基于一阶导数光谱的多元线性逐步回归分析(MLSR)模型。同时针对这些相关性系数较高的特征波段的一阶导数光谱进行主成分分析(Principal component analysis,PCA),利用主成分分析得到的结果分别建立BP神经网络反演模型(PCA-BP)和多元线性逐步回归分析模型(PCA-MLSR)。用上述3种方法进行土壤有机质含量反演,并对3种反演结果进行精度验证与比较。实验分析结果表明:在3种模型中,基于主成分分析结果构建的PCA-BP模型在土壤有机质含量反演中决定系数(R2)最高,为0.893 0,均方根误差(RMSE)为0.118 5%;其次为运用全部主成分PCA分析结果构建的多元线性逐步回归模型,R2为0.740 7,RMSE为0.161 3%;而采用一阶导数光谱反射率构建的多元线性逐步回归模型中,最佳反演模型R2仅为0.689 9,RMSE为0.171 0%。由此说明,PCA-BP模型有机质含量反演精度明显高于多元线性逐步回归模型,利用全部主成分进行多元逐步回归,其有机质含量反演精度优于仅用累计方差贡献率大于90%的主成分进行多元逐步回归的精度,可以更好地反演土壤有机质的含量。

重金属含量的高光谱建模反演:考古土壤中的应用

基于反射高光谱快速、无损的检测优势,以不同历史时期考古土壤作为光谱信息来源,应用相关分析和多元变量统计方法,构建了历史时期土壤重金属含量的高光谱反演模型.结果表明,Cd、Cr、Cu、Ni和Pb含量与原始光谱在400～550nm和1000～2500nm存在显著相关,微分转换有助于提取土壤中重金属元素信息.一阶微分光谱的多元线性逐步回归模型为反演历史时期土壤重金属含量的最佳模型,其判定系数最小为0.92,均方根误差最大为1.83.As与反射光谱相关性受到铁的氧化物、有机质及碳酸盐类矿物的影响;Cd、Cu和Ni主要受到铁的氧化物、粘土矿物和有机质的影响;Cr则受多种因素综合作用,情况较复杂;Pb主要受到铁的氧化物和粘土矿物的影响.

攀西烤烟评吸结果与中性致香成分的关系

采用多元线性逐步回归分析法建立烤烟中性致香成分与评吸结果的回归方程,并对回归方程进行显著性测验及偏相关分析和通径分析,研究烤烟中性致香成分与评吸结果的关系。结果表明,建立的香气量、香气质和评吸总分的3个回归方程经显著性测验均达到极显著水平。烟叶中的6类25种中性致香成分对香气量、香气质和评吸总分的直接影响各不相同。香气量受类胡萝卜素降解产物6-甲基-5-庚烯-2-酮的直接正面影响最大,而受苯丙氨酸代谢产物苯乙醇的直接负面影响最大;香气质受棕化反应产物2-乙酰基呋喃的直接正面影响最大,新植二烯的直接负面影响最大;评吸总分受棕化反应产物2-乙酰基呋喃的直接正面影响最大,类胡萝卜素降解产物6-甲基-5庚烯-2-酮的直接负面影响最大。仅有类胡萝卜素降解产物香叶基丙酮和二氢猕猴桃内酯对香气质、香气量和评吸总分均有直接正面影响,而类胡萝卜素降解产物2,4-庚二烯醛和6-甲基-2-庚酮对香气质、香气量和评吸总分均有直接负面影响。说明可以通过调节烟叶调制条件提高对评吸结果有益的香气成分,尽量降低对评吸结果不利的香气成分。

甘肃黑河流域上游森林地上生物量的多光谱遥感估测

【目的】以黑河流域上游祁连山森林保护区为研究区,利用133个森林样地调查数据、Landsat-5 TM影像和ASTER GDEM产品为数据源,探讨地形对该流域森林地上生物量(above-ground biomass,AGB)估测的影响,以及选择合适的遥感估测方法反演该流域的森林AGB。【方法】首先利用青海云杉特殊的生境范围和绿色植被对比值植被指数(ratio vegetation index,RVI)的灵敏程度,及不同地物对纹理特征的不同响应,制定相应的决策树分类器,将研究区的土地覆盖类型分为两大类:森林(青海云杉)-非森林,并利用133个森林样地调查数据和Google Earth高分辨率影像的12 722个采样点对分类结果进行验证(总体分类精度达到90.39%,Kappa系数为0.81);然后运用多元线性逐步回归估测法,以及结合随机森林算法(random forest,RF)优化后的k最近邻分类法(k-nearest neighbors,k-NN)进行森林AGB的遥感估测,对比SCS+C地形校正前后青海云杉森林AGB的估测结果,同时比较2种不同估测方法的反演效果;最后利用得到的最优估测方法反演整个研究区的森林AGB,生成黑河流域上游祁连山森林保护区的森林AGB的等级分布图。【结果】SCS+C地形校正前多元线性逐步回归的估测精度为R2=0.31,RMSE=34.41 t·hm-2,地形校正后多元线性逐步回归的估测精度为R2=0.46,RMSE=30.51 t·hm-2;而基于SCS+C地形校正后的k-NN的交叉验证精度不仅明显高于地形校正前的精度,且显著优于多元线性逐步回归的估测结果,达到R2=0.54,RMSE=26.62 t·hm-2;另外基于最优的k-NN估测模型(窗口为7×7,采用马氏距离,k=3)反演的该流域青海云杉在2009年总的森林地上生物量为8.4×107t,平均森林地上生物量为96.20 t·hm-2。【结论】在地形复杂地区,运用SCS+C模型对地形进行适当校正,能够有效地消除太阳入射角变化引起的地表反射亮度的差异,使影像能够更准确地反映地表信息,提高森林AGB的遥感估测精度;在样本有限的情况下,相对于以大数定律作为理论基础的多元线性逐步回归估测法,k-NN能够避免发生过学习现象和样本不平衡问题,更适于该研究区青海云杉的森林AGB的估测。

土壤营养与人工栽培滇重楼品质相关性评价

目的:通过研究云南省滇重楼人工栽培区重楼皂苷含量、种类及其栽培土壤营养状况,探索其栽培区土壤营养与重楼品质的相关性。同时为合理施肥和进一步研究重楼栽培区土壤营养状况提供参考及为人工高产、优质种植滇重楼提供科学依据,最终实现濒危药用植物资源的保护和可持续利用,为市场提供高品质的药材产品。方法:土壤常规5项测定分析了云南省9个地州29个人工栽培滇重楼区域0～30 cm土层的营养状况,分析了相应栽培区滇重楼根茎的主要品质,利用多元线性逐步回归分析方法分析土壤主要养分对重楼药用成分质量的影响。结果:在一定范围内,滇重楼根茎的偏诺类皂苷Ⅶ含量与土壤有机质含量和pH呈线性正相关;偏诺类皂苷H含量与有机质、速效磷含量和pH呈线性正相关;薯蓣类皂苷Ⅰ含量与土壤速效磷含量呈线性负相关,与土壤速效钾含量呈线性正相关;薯蓣类皂苷Ⅱ含量与土壤有机质和速效钾含量呈线性正相关。结论:土壤主要养分对重楼药用成分质量存在影响。

湖北省纽荷尔脐橙园土壤营养状况及其对果实品质的影响

以纽荷尔脐橙为试材，于2002年测定了湖北省秭归县柑橘良种示范场、兴山县高阳镇宝坪村、巴东县东渡口镇雷家坪村、长阳县渔峡口镇岩松坪村、公安县卷桥水库白云山园艺场、阳新县王英镇石港村、通城县园艺场、丹江口市蔡家渡果园场的纽荷尔脐橙园0—40cm土层的营养状况，分析了相应果园2003年纽荷尔脐橙果实的主要品质。结果表明：供试果园土壤pH值适宜柑橘的生长发育和品质表现，但碱解N普遍缺乏，而其他土壤养分指标差异明显，有机质含量除了秭归县和丹江口市处于低量水平、通城县处于偏低水平外，其他均属适宜范围；有效P含量除了兴山县、长阳县和通城县属于适宜范围外，其他均属缺乏范围；速效K含量表现极不平衡，秭归县处于极缺范围，丹江口市和通城县处于缺乏范围，巴东县处于适宜范围，而兴山县、长阳县、阳新县和公安县处于高量范围。在这种土壤背景下生产出的纽荷尔脐橙果实的主要品质产生很大差异。多元线性逐步回归分析结果表明，土壤养分对纽荷尔脐橙果实品质有很大影响。在一定范围内，可溶性固形物含量与有效P和速效K含量存在显著的线性相关关系，可滴定酸含量和果皮亮度值与土壤pH值、碱解N和速效K含量呈显著的线性负相关。

基于多源数据的根河实验区生物量反演研究

森林是陆地生态系统的重要组成部分,精确估测森林地上生物量能够减少陆地生态系统碳储量的不确定性。本文以内蒙古大兴安岭根河实验区为研究区,基于森林样地调查数据、Landsat 8 OLI、机载P-波段Pol SAR以及ASTER GDEM数据,分别采用多元线性逐步回归法和基于随机森林算法(Random Forest,RF)进行特征优化选择后的k-最近邻(k-nearest neighbors,k-NN)法对研究区森林地上生物量(above-ground biomass,AGB)进行估测,对比验证采用不同类型数据(单传感器数据和多传感器数据)时2种方法的反演结果来寻求森林AGB估测的最优方法和输入因子,最后利用最优的估测方法来反演整个研究区的森林AGB,生成根河实验区的森林AGB等级分布图。结果表明:对于多元线性逐步回归和k-NN 2种不同的方法,森林AGB的反演都表现出较为一致的结果,即采用多传感器遥感数据(Landsat 8 OLI和机载P-波段PolSAR数据)比采用单传感器遥感数据估算的森林AGB精度要高;而在同时采用多传感器遥感数据进行森林AGB的反演中,k-NN算法的估测结果(R^2=0.65,RMSE=17.49 t/hm^2)明显优于多元线性逐步回归算法(R^2=0.36,RMSE=22.08 t/hm^2)的估测结果。显然,多源数据协同反演森林AGB可以充分利用每种传感器的优点,提高遥感估测森林AGB的能力;与多元逐步回归方法相比,k-NN算法能够更多地考虑到森林参数同光谱值之间的非线性依赖关系,且能够避免发生过学习现象和样本不平衡问题。

三峡库区纽荷尔脐橙园土壤营养状况及其对果实品质的影响

2002年测定了三峡库区4个纽荷尔脐橙园0～40cm土层的土壤营养状况，分析了相应果园2003年纽荷尔脐橙果实的主要品质。结果表明，供试果园土壤养分状况差别较大，兴山县供试果园土壤养分状况最好，巴东县的次之，奉节县供试果园稍差于巴东县，秭归县的供试果园土壤养分含量不如其它产地；奉节县纽荷尔脐橙果实的主要营养品质最好，但果面着色情况则以秭归县最佳。多元线性逐步回归分析结果表明，在一定范围内，可滴定酸含量与土壤有效磷含量呈显著的线性负相关；固酸比与土壤有机质和有效磷含量呈极显著的线性正相关；维生素C含量与土壤速效钾含量呈线性正相关；果皮红色值与有机质含量呈极显著正相关，但与土壤速效钾含虽旱极显著直线负相关；果皮黄色值与土壤碱解氮含量呈显著直线正相关。