利用转移矩阵模型研究江苏省长江岸线变化

开展长江生态环境监测,推动长江经济带发展是关系国家发展全局的重大战略,是加快推进生态文明建设的客观需要。以2015-2021年江苏省沿江2 km岸线范围内土地利用数据为研究对象,利用转移矩阵模型计算研究区域内各时间节点的转移矩阵表,分析生态、生活和生产空间用地的转入转出以及增减情况;再采用高斯-赛德尔迭代法绘制三生空间流转的桑基图,对江苏省长江岸线变化进行定量分析,为长江经济带(江苏段)的生态监测提供技术支持。

大兴安岭地区兴安落叶松天然林转移矩阵模型研究

建立内蒙古大兴安岭地区兴安落叶松天然林的径阶转移矩阵生长模型,用于预估主要树种的生长情况及林分结构参数,为森林结构与功能恢复提供参考。利用2期一类清查数据的667块兴安落叶松天然林样地数据,构建兴安落叶松、桦木、栎类、软阔的可变参数转移矩阵模型(VM)和固定参数转移矩阵模型(FM),应用构建的生长、进界、枯损3个子模型,预测短期内的断面积变化以及长期内的林分参数变化。结果表明,VM拟合结果显示,林木大小、林木多样性、林分属性、竞争指数和立地条件对林木向上生长、进界和枯损具有显著影响(P<0.05);模型的R^(2)均在0.82以上,MAE在18%以内,VM和FM的预测精度相差不大。FM和VM对胸高断面积的短期预测值与实际值基本无差异;FM对林木大小多样性指数、树种多样性指数、胸高断面积和林分密度的长期预测值偏高,而VM的预测结果符合理论值。研究显示,转移矩阵生长模型具有较好的解释性和预测性,采用考虑林分状态的可变参数转移矩阵模型法可以合理预测大兴安岭地区兴安落叶松的林分结构。

基于局部变分贝叶斯推断的分布式交互式多模型估计

针对目前部分多模型算法预先设定运动模型转移概率矩阵对状态估计精度的不利影响,本文提出了一种基于局部变分贝叶斯推断的分布式交互式多模型估计算法.不同于传统交互式多模型估计中运动模型转移概率矩阵为先验已知的假设条件,在分布融合估计框架下,首先基于最小化Kullback-Leibler散度准则的递归优化策略实现对运动模型转移概率矩阵的预测与更新;在此基础上,结合变分贝叶斯推断实现对当前时刻目标状态与模型概率的联合估计;最后依据协方差交叉融合策略完成对局部状态估计融合.仿真结果表明:新算法通过对运动模型转移概率矩阵以及模型概率自适应在线估计,有效提升了机动目标的状态估计精度.

模型转移矩阵对MMPF算法的影响分析

多模型粒子滤波（MMPF）是一种低信噪比条件下对机动弱目标进行有效检测的检测前跟踪（TBD）方法,但是其性能受各种参数影响。该文对MMPF算法的模型转移参数进行研究,并通过仿真分析和对比,得出一些有益的结论。

一种基于迭代PTM模型的电路可靠性评估方法

纳米工艺的快速发展既给电路设计创造了新的机会,同时也带来了新的挑战,基于纳米器件的电路可靠性设计便是主要挑战之一,因此有必要研究在设计的早期阶段便能准确地评估电路可靠性的方法.考虑到经典的概率转移矩阵方法在电路可靠性计算中的优势与不足,文中提出了宏门的概念和以宏门为单位的迭代概率转移矩阵模型,并设计了相应的电路可靠性评估算法,可计算从原始输入到任意引线位置的电路可靠度,该算法的复杂性与宏门的数目成线性关系.理论分析与在74系列电路和ISCAS85基准电路上的实验结果证明了文中所提方法的准确性、有效性及潜在的应用价值.

林分径级分布预测模型参数的贝叶斯法估计--以金沟岭林场样地数据为例

以吉林省金沟岭林场云冷杉针阔混交异龄林26块检查法样地的5次观测数据为基础,建立转移矩阵模型对一定周期的林分径级分布进行预测。分别利用经典统计学方法和贝叶斯方法对转移矩阵模型的参数进行估计,建立了固定参数的矩阵模型和贝叶斯矩阵模型,并对两种模型的预测效果进行对比。结果显示,固定参数的转移矩阵模型对林分径级分布的预测值比实际值偏高,贝叶斯模型的预测结果更接近林分的实际径级分布,证明了贝叶斯参数估计方法比固定参数平均的方法所建模型具有更高的预测精度。

基于马尔科夫链模型的城市热岛扩散趋势预测——以天津滨海新区为例

随着天津城市的快节奏发展,城市热岛效应已经成为影响城市环境质量的典型代表。本文以天津市滨海新区为例,分别选取1992,1998,2006以及2009年4景不同时期的Landsat卫星影像数据(TM/ETM+),利用Artist&Camahan单窗算法对研究区进行域地表温度的反演,同时确定热岛范围;然后借助转移矩阵模型定量分析研究区域城市热岛的变化情况,最后基于马尔科夫链理论最城市热岛变化趋势进行预测。结果表明:滨海新区17年间城市热岛效应不断加剧,若无人工干预,在未来的10年里,滨海新区热环境将有进一步恶化的趋势。

近20年鄂西地区植被覆盖度时空变化特征分析

基于2000—2020年的MOD13Q1 NDVI遥感数据,使用像元二分模型计算湖北省西部山体区域的植被覆盖度,并利用斜率模型、马尔可夫转移矩阵模型和赫斯特指数综合分析了植被覆盖度的时空变化规律。结果表明,研究区的植被覆盖度总体呈上升趋势,平均植被覆盖度增加了0.025,轻微增长区域面积为44 359.26 km^(2),显著性增长面积为3 069.375 km^(2),不显著性变化的面积为39 862 km^(2)。2000—2020年期间,时序植被覆盖度的赫斯特指数为0.63,表明研究区内植被覆盖度的增长趋势在未来是可持续的。本研究成果不仅可为城市生态环境评价提供科学依据,而且可为城市的生态建设和可持续发展提供决策支持。

基于NDVI的天津市滨海新区植被覆盖度变化及预测研究

为了定量分析天津市滨海新区自1984～2008年24年间的植被覆盖的变化情况,研究选用归一化植被指数(NDVI)和植被覆盖度模型,以Landsat卫星遥感数据以及滨海新区1:50 000地形图作为数据基础,生成了滨海新区24年间三期的植被覆盖等级图,并运用土地转移矩阵模型,对滨海新区24年间植被覆盖变化情况进行了定量的分析。结果显示:滨海新区24年来,植被总体覆盖呈现出下降趋势,负向变化的主要驱动因素为人为因素。最后选用马尔可夫链模型,在假设外界干预因素相对稳定前提下,对滨海新区未来植被覆盖动态变化进行预测。结果显示:到2023年,若不进行人为干预,滨海新区植被覆盖将进一步恶化,区域物种多样性和生态安全将受到严重威胁。此研究对于滨海新区较长时间序列的植被覆盖变化分析以及区域内具有针对性的生态修复具有一定的指导意义。

沉湖湿地近50年退化过程识别

沉湖湿地作为长江中下游平原典型湖泊湿地,1960s以来退化严重.收集1964、1975、1987、1997、1998、2007、2016、2018年8期航拍照片或遥感影像,运用遥感技术、动态度模型和转移矩阵模型分析,揭示武汉市沉湖湿地近50年退化过程及机理.结果表明,1964~2018年沉湖湿地由北向南退缩为鱼塘及耕地,总湿地面积缩小77%;湿地退化过程可分为3个阶段,1964~1975年围湖活动主导湿地湖泊向耕地退化,耕地面积以141%的年变幅扩张,1975~1997年湖泊改造工程迫使湖泊向沼泽退化,1997~2018年由湖泊退化而来的沼泽被进一步开垦为耕地或鱼塘;人口数量的增加及土地利用政策改变导致湿地生态服务功能退化,包括洪水调蓄、自净化功能衰退及生物多样性锐减,其退化模式可为长江中下游平原乃至全国湖泊湿地的退化提供类比参考.