基于逆模型偏最小二乘法的高光谱亚像元目标探测方法研究

目前的高光谱亚像元目标探测算法主要是利用线性混合模型,在背景端元光谱已知的前提下,构造一定的检测算子逐像元判定是否含有亚像元目标。该算法需要较为精确的背景端元光谱先验信息,且目标探测结果受背景复杂度影响较大。从光谱维数据分析的角度出发,将逆模型偏最小二乘法(ILS)和马氏距离奇异值检测方法相结合进行亚像元小目标探测研究。首先建立目标光谱与像元光谱的逆模型,并对像元光谱与目标光谱进行正交变换预处理(SNV),再利用偏最小二乘算法(PLS)计算逆模型的回归系数向量,从而将多维的光谱信息降维,并突出目标光谱信息,最后计算各像元回归系数的马氏距离,判定马氏距离大于3σ的系数所对应的像元点为含有亚像元目标的像元点。该方法仅需要目标光谱的先验信息,对背景的复杂度不敏感。文章采用AVIRIS仿真数据将上述方法与常用的正交子空间投影算法(OSP)的计算结果进行比较,通过比较不同算法的受试者工作特征曲线(ROC)以及信噪比(SNR)变化曲线,证实了该算法具有较快的运算速度和较高的目标探测性能。

金属拉扭强度关于材料声速及加载速率最小二乘法的回归模型

为了研究不同加载速率下金属的拉扭强度及其预测方法,利用声发射检测仪及电子拉扭试验机分别对铸铁和中碳钢标准试件进行了声速测定及不同加载速率、加载路径下的拉伸-扭转组合变形试验,得到了各试件材料的声速值及相应加载方案下的载荷-变形曲线;根据平面应力状态及强度理论,推导出了材料拉扭破坏的最大正应力、最大剪应力;利用试验中采集的最大轴力、最大扭矩计算得到了材料的拉扭破坏应力、破坏面方向;基于最小二乘法拟合得到了材料拉扭强度关于材料声速值、拉伸与扭转加载速率的多元回归模型。研究表明:随着拉伸与扭转加载速率的增加,铸铁、碳钢的破坏应力分别呈现总体上升、总体下降的趋势;相同加载速率、不同加载路径下材料的破坏强度各不相同;建立的回归模型能较好地预测给定材料在不同加载速率下的破坏应力,并以此建立塑性及脆性材料的拉扭强度条件。

基于最小二乘法辨识模型的铅酸蓄电池在线监测系统设计

针对传统铅酸蓄用电设备异常监测系统监测准确率较低的问题,设计基于最小二乘法辨识模型的铅酸蓄电池在线监测系统。利用单体电池传感器的模块和基于电池组数据的集中器模块,构成硬件设备;利用上位机单元收集和存储电池电流以及电压数据,识别电池二阶模型参数;凭借最小二乘法计算出电池的荷电状态、电压、电流和内阻值,实现电池在线监测。实验证明,所提方法能够很好监测出电池电压、放电和寿命参数。

二维相关光谱结合偏最小二乘法测定牛奶中的掺杂尿素

为了检验牛奶中是否掺杂尿素并将其量化测定,配置含有尿素质量浓度范围为1～20g/L之间40个牛奶样品,以掺杂物尿素浓度为外扰,分别研究了掺杂尿素牛奶的二维相关(近红外-近红外,中红外-中红外,近红外-中红外)光谱特性,在此基础上,分别选择随浓度变化大的4200～4800cm-1和1400～1704cm-1为建模区间,采用偏最小二乘方法建立定量分析模型。研究结果表明:4200～4800cm-1建模分析效果优于1400～1704cm-1建模结果,其交叉验证均方根误差为0.266g/L,对未知样品集预测相关系数达到0.999,预测均方根误差为0.219g/L,这表明所建模型具有较好的预测效果。该方法无需样品处理,成本低,为快速判别牛奶是否掺杂提供了一种新的可能的方法。

基于TPB和TAM整合扩展模型的景区预约行为意向研究

本研究以4处上海市4A级景区为案例地,整合计划行为理论、技术接受模型,围绕构念“担忧”构建游客景区预约行为意向整合扩展模型,使用偏最小二乘法结构方程模型(PLSSEM)进行模型检验。研究发现:主观规范、景区预约态度和知觉行为控制对景区预约行为意向有显著直接影响;感知易用性相较于感知有用性对知觉行为控制的影响更为显著;因疫情产生的担忧情绪通过主观规范和知觉行为控制间接影响景区预约行为意向。研究在理论上对传统模型进行整合拓展,从技术和管理角度为优化景区预约方式提供理论依据与实践建议。

基于OLS+GWR模型的非粮化利用方式对耕地质量的影响

为探究不同非粮化利用方式对耕地质量的影响,基于最小二乘法线性回归(OLS)模型和地理加权回归(GER)模型对海南省儋州市部分地区非粮化耕地影响空间分布进行分析。结果表明,研究区采用景观苗木种植方式时,对中西部土壤有机质含量、东南和西南土壤pH值、东南地区面积加权形状指数影响较大,景观苗木种植方式是这3项指标的关键影响因素;研究区采用果树种植方式时,对于东部和西部地区土壤有机质含量、西部地区土壤破碎指数、东南和西南部分地区面积加权形状指数影响较大,果树种植方式是这3项指标的关键影响因素;研究区采用草坪种植方式时,对研究区东部地区破碎化指数和种植规模的影响较大,草坪种植是这2项指标的关键影响因素;研究区采用挖塘养殖方式时,对中部、西北和西南地区的土壤pH值、东南部分地区种植规模影响较大,挖塘养殖是这2项指标的关键影响因素。

基于地统计模型的林分蓄积量空间异质性研究

基于云南省昭通市大关县天星镇林分二调数据,以林分蓄积量作为因变量,将郁闭度、平均胸径、平均海拔和坡度作为自变量,采用最小二乘法模型(OLS)和地理加权回归模型(GWR),对林分蓄积量的空间效应进行分析。结果表明:1)距离在6 075 m以内,林分蓄积量在总体上呈现出显著的空间自相关性,且随距离的增大自相关性逐渐减小最后趋于稳定;2)随着间隔距离的增加,基台值逐渐减小,块金值逐渐增加,在距离达到6 075 m时趋于稳定;3)平均胸径、郁闭度和平均海拔与林分蓄积量呈现出正相关性,而坡度与林分蓄积量具有负相关性;4)GWR模型的R2(0.73)和预测精度P(0.60)均大于OLS模型R2(0.34)和预测精度P(0.54)。林分蓄积量在空间尺度上具有异质性,且GWR模型能很好地描述林分蓄积量的空间异质性,采用合理的经营方式以促进林木胸径、郁闭度的生长,同时考虑海拔和坡度的影响,从而促进林分蓄积量的增长。

基于偏最小二乘法结构方程模型的城市轨道交通工程碳排放影响因素分析

城市轨道交通工程在建设和运营过程中需要消耗大量的能源,同时会产生大量的固体废弃物和二氧化碳,其碳减排工作刻不容缓。基于国内外城市轨道交通工程碳排放研究成果,将经济、技术、制度作为影响城市轨道交通工程碳排放的3大主要因素。选取城轨交通固定资产投资额、低碳技术成熟度、环境规制强度等12个因素作为显变量指标,在此基础上设计调查问卷进行调研。利用偏最小二乘法结构方程模型分析城市轨道交通工程碳排放各个影响因素的作用路径和效用。研究发现,经济制度以及技术因素对城市轨道交通工程碳排放影响均较大(0.433,0.317,0.224),因此城市轨道交通工程的碳解锁需要经济制度经济因素的共同参与。且经济因素对制度和技术的影响很大(0.748,0.514),故可以重点加大对经济要素的投入,从而实现城市轨道交通工程的碳减排工作。同时提出了对策建议,对于城市轨道交通节能减排具有重要的参考价值。

组合小片胶囊释放行为的研究及其数学模型嵌合

目的 制备硝苯地平 (nifedipine ,NP)的速释小片、缓释小片以及不同时滞的脉冲小片和延缓小片 ,多途径组合实现多次脉冲释药、定位释药、定速释药及快 慢释药系统等。方法 采用非线性最小二乘法模型嵌合通用程序求出各小片释药的速率方程 ,比较 4种方案的组合释药理论速率 时间曲线与实测值的差异。结果 速率方程较为准确地描述了单片释药行为 ,速率 时间曲线中各种组合的体外释药实测值与各模拟方程迭加形成的理论曲线较接近 ,表明组合释药行为是可以理论表征的 ,因而组合设计可控 ,组合效应可预估。结论 通过加和速率方程可预测由各种小片不同用量。

基于高光谱技术的茶鲜叶茶多酚含量的估算模型

选取长势、色泽差异较小的9个茶树品种,使用ASD Field Spec Hand Held 2光谱分析仪采集茶树冠层的光谱数据,通过对原始数据进行预处理去除噪音干扰,采用主成分分析方法得到茶树冠层特征波段520、765、821、940 nm,提取特征波段的反射率值,运用多元线性回归、一元线性回归、最小二乘法建立了光谱反射率与茶鲜叶茶多酚含量关系的估算模型。结果表明:最小二乘法模型的决定系数达到0.99;另选23个样品对模型进行验证,真实值与预测值的相关系数为0.97,相对误差为2.99%。

基于高光谱的草坪草光合参数模拟估算

【目的】光合参数是衡量草坪草生长状况的重要生理指标,探索基于高光谱技术的草坪草光合参数的模拟估算对于草坪养护管理具有重要意义。【方法】以3个常用草坪草品种红象高羊茅(Fes⁃tuca arundinacea cv.Hongxiang)、百灵鸟多年生黑麦草(Lolium perenne cv.Bailingniao)和肯塔基草地早熟禾(Poa pratensis cv.Kentucky)为试验材料,通过盆栽试验,在草坪草生长旺盛期,使用SOC710VP成像光谱仪和CIRAS⁃3便携式光合仪分别测定了草坪草冠层光谱数据、净光合速率(P_(n))和蒸腾速率(T_(r)),筛选与两种光合参数显著相关的原始光谱波段与植被指数,构建偏最小二乘法(PLS)估算模型,并利用PLS模型中变量投影重要性(Variable Importance Projection,VIP)方法筛选VIP值>1.2的重要波段与植被指数。【结果】1)共筛选与P_(n)显著相关的54个原始光谱波段(435、450、460、475、490~550、560~565、590~725、990~1000、1015~1030 nm)与9个植被指数(GI、NDVI、NDVI_(670)、CI、PSRI、NRI、SIPI、PRI、SR),其中原始光谱460 nm与植被指数CI相关系数绝对值最高,分别为0.46和0.77,共筛选与T_(r)显著相关的115个原始光谱波段(435~440、450~1010 nm)与7个植被指数(SIPI、SR、NDVI、NDVI_(670)、MSR_(705)、CI、DVI),其中原始光谱475 nm与植被指数SIPI相关系数绝对值最高,分别为0.61与0.54;2)P_(n)偏最小二乘法模型因变量方差解释率为75.24%,模型拟合精度R2为0.95,均方根误差RMSE为0.1,T_(r)偏最小二乘法模型因变量方差解释率为73.43%,模型拟合精度R2为0.73,均方根误差RMSE为0.5,可满足反演需求;3)根据偏最小二乘法中变量投影重要性VIP法筛选最优指标,得出反演P_(n)的最优指标为CI,T_(r)最优指标为SR。【结论】草坪草净光合速率与蒸腾速率的偏最小二乘法光谱反演模型,为草坪草光合指标评估提供了更便利的方案。

基于振动信号的打浆质量NPLS软测量模型

总结了盘磨机振动信号的研究成果,提出了振动信号的分析方法,建立了基于盘磨机振动信号和比能的打浆质量NPLS软测量模型。结果表明,用该NPLS模型对打浆度和湿重进行预测,预测值与实测值的相关系数为86%。

基于GWR模型的汉江流域土地利用类型与水质关系评估

土地利用类型与水质指标之间存在着密切的联系。地理加权回归与传统回归分析的不同点在于它是一种局部回归分析方法,可应用于空间数据以探讨土地利用类型与水质指标之间的空间变化关系。利用普通最小二乘法(OLS)模型和地理加权回归(GWR)模型对汉江流域2015年94个采样点不同河岸带宽度(20m及50m)的5种土地利用类型(草地、林地、耕地、城市用地和未利用地)与7个水质指标之间的影响关系进行了对比分析与评估。结果表明:在分析土地利用类型与水质类型的空间关系时,GWR模型优于OLS模型。GWR模型评估结果表明:在汉江流域上段,耕地面积的增加使TN、PO_4^(3-)、活体Chl-a、Ca^(2+)、NH_3-N、COD和Na^+浓度显著增加;在汉江流域中段,城市用地的增加会使TN、PO_4^(3-)、活体Chl-a、Ca^(2+)和NH_3-N浓度显著增加,耕地使COD和Na^+浓度变大;在汉江流域下段,主要影响水质的是城市用地。此外,汉江流域中下游地区河岸带宽度控制在50m范围内可以达到降低污染物浓度的作用,有利于削减面源污染。该研究结果可为汉江流域中下游地区合理规划河岸带土地利用以抑制面源污染传输提供科学依据。

基于线性回归模型的医疗设备故障预测

目的：通过建立合适的数学模型,预测某三甲医院医疗设备故障发生趋势,为医疗设备管理保障部门决策提供理论依据。方法：采用最小二乘法建立线性模型,并预测近2 a设备发生故障台次。结果：某医院2005—2012年医疗设备发生故障数量与时间呈线性关系,直线回归方程为Y赞=1 962.335＋699.01X。预测的2013年医疗设备发生故障数量为8 253台次,95%概率的波动区间为6 576~9 930台次,实际2013年医疗设备发生故障数量为7 873台次;预测的2014年医疗设备发生故障数量为8 952台次,95%概率的波动区间为7 156~10 748台次。结论：通过数学模型分析预测医疗设备故障发生台次完全可行,预测结果可用于指导医疗设备管理保障部门做好医疗设备维修计划,为医院设备管理工作提供了科学的理论依据。

中国人口预测模型的研究

本文分析了1985年以来我国人口发展的现状，并对我国未来15年的总人口数进行预测。

聚类分析视角下的中国省域碳排放时空格局及驱动因素分析

中国碳排放的时空格局对全球气候治理极为重要,其驱动机制是“减排”的关键所在。对中国省域碳排放时空特征和驱动模式进行聚类研究,揭示不同省域的模式相似性与差异性,对于各省域的“双碳”目标达成和路径安排具有重要影响和现实支撑。研究采用1997—2019年碳排放量及社会经济数据,从聚类分析角度探讨了中国省域碳排放的趋势及驱动模式,基于偏最小二乘法(PLS)模型的归因结果,识别不同省域碳排放的驱动因素的贡献度和敏感性,进一步探寻省域减排方案。研究表明:(1)研究期内中国碳排放以499.25mt/a的速率上升,呈低位平缓波动-大幅上升-高位缓慢波动的趋势变化,省域碳排放呈北高南低、东高西低格局。(2)省域碳排放模式具有差异性,北京、天津等为低起点低速发展类,趋势呈扁平“S”型;吉林、新疆等为低起点高速发展类,呈上升“S”型;河南、广东等为中起点高速发展类,呈扩张“S”型。山东、山西为高起点超高速发展类,呈指数“S”型。(3)中国省域碳排放驱动因子的贡献度和敏感性存在空间差异。经济发展、产业结构、城市化水平与能源消耗等对碳排放的贡献度较高,其中地区GDP、人均GDP、第二产业占比GDP、年底非农人口比例、地区能源消耗总量等是碳排放的主要贡献因子。碳排放对产业结构、科技发展、环境规制的敏感性较强。(4)中国省域碳排放驱动模式的分异性较为明显,同类驱动模式省域多在地理空间范围内形成“集聚”现象。因此,不同省域政府减排策略的落实应考虑其碳排放的发展规模及驱动机制的差异,实现地区发展和减排“两手抓”的同时利用地区优势,资源互通、交流合作,加强省域间碳排放的“共治”,进一步促进高质量发展。

跨期决策视角下医学生创业意愿的影响因素研究——基于计划行为理论

为探讨医学生创业项目参与行为意向的影响因素,文章通过方便抽样的方法对医学生进行调查,使用偏最小二乘法结构方程模型评估研究假设和研究模型。模型验证结果表明,行为意向的方差解释率为44.2%,知觉行为控制(β=0.284,P<0.001)是医学生参与创业行为意向的最强烈影响因素,其次是态度(β=0.258,P<0.001)、主观规范(β=0.161,P<0.001)、学校配套资源(β=0.099,P<0.05)、跨期决策偏好(β=-0.058,P<0.01)。主观规范对医学生态度、知觉行为控制产生积极影响,并通过态度、知觉行为控制影响行为意向。创业教育对医学生知觉行为控制产生积极影响,并通过知觉行为控制影响行为意向。跨期决策偏好对医学生态度具有负向影响,并通过态度影响行为意向。研究表明,计划行为理论对医学生创业意愿具有良好的解释力和预测力,要通过深入创新创业教育、加大环境政策支持、树立榜样模范作用改善医学生态度,引导其主观规范和知觉行为控制。

我国股票和债券市场交易量对货币供给量M2增长的相关性研究——基于OLS模型

股票市场和债券市场的交易量对我国货币供给量M2有着显著性影响。文章选取了2000—2019年货币和准货币(M2)供应量(亿元)、股票成交金额(亿元)、债券成交金额(亿元),通过最小二乘法(LS)和对滞后一期的期数的分析,对两大交易市场对货币供给量M2进行平稳性检测,并以此建立多元回归模型进行分析,得出了两者对货币供给量M2的强相关性。结果表明,股票和债券市场交易金额对货币供给量确实存在显著的正相关性。

安徽省生态足迹的影响因素分析及趋势预测——基于PLS-STIRPAT模型

基于能值生态足迹模型,计算并分析了安徽省1990-2014年生态足迹变化,采用灰色GM(1,1)模型预测了安徽省十三五期间的生态足迹,利用STIRPAT模型和偏最小二乘法对生态足迹影响因素进行了实证分析。结果表明,安徽省的人均生态足迹逐年增加,人均生态承载力没有明显变化,生态赤字日益严重;预测2020年安徽省人均生态足迹将达到9.8382hm^2/人,能源账户足迹所占比重将达到68.77%;人口规模、农村人均纯收入、城镇居民人均可支配收入、城镇化水平、第二产业GDP占比以及第三产业GDP对生态足迹具有正向的促进作用,能源消耗强度具有反向的抑制作用;能源消耗强度、农村和城镇人均收入以及城镇化水平是安徽省生态足迹重要的影响因素。

基于PLS-SEM模型的农村客运车辆收购补偿满意度及其影响因素分析

探讨了城乡客运一体化背景下的农村客运车辆收购补偿满意度水平及其影响因素,为政府制定车辆收购补偿标准和方案提供理论依据和政策建议。以沈阳市、辽阳市和广德县的农村个体经营车主为研究对象,从补偿程序、补偿分配和补偿监督三方面建立了农村客运车辆收购补偿满意度三层级评价指标体系,构建了PLS-SEM车辆收购补偿满意度测量模型,并进行实证分析。研究发现:车辆收购补偿满意度指数为46.17(满分为100),满意度较低;补偿程序、补偿分配和补偿监督对车辆收购补偿满意度都具有较大的正向影响,补偿分配的影响最大,补偿程序的影响次之,补偿监督的影响最小;个体经营车主对车辆收购的补偿额度、补偿信息透明度、补偿标准及矛盾协调的满意度都很低。为了确保农村客运车辆收购工作顺利实施,需要改善车主参与效果、健全矛盾调解机制,提高农村客运车辆收购补偿标准、扩大车辆收购补偿方式,提高车辆收购补偿信息的公开透明度。