一种基于Heat Map的地理标签数据可视化表达的研究

地理标签数据是指蕴含在网页、照片、微博等信息媒介中的地理空间信息,其表现形式通常是经纬度坐标。通过分析地理标签数据的研究现状,对地理标签数据进行分类,并归纳地理标签数据具有属性数据非结构化、海量信息分布不均、强调位置相对关系等特点。针对其中一个特点,通过对K-means算法进行改进,结合计算机图形学相关知识,利用热力图表达地理标签数据的分布特征。最后,通过与ArcGIS核密度图、散点图进行比较,得出该热力图算法具有表达效果明显、用户体验好等优点。

基于GC-IMS结合多元统计方法研究掺入不同比例玉米油对橄榄辣椒油风味的影响

为分析掺入不同比例玉米油对橄榄辣椒油风味的影响,文章采用感官评分、气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)和正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)等方法对辣椒油样品的风味成分进行检测和多元统计分析。结果表明,6种辣椒油的色泽和滋味无显著性差异,但香气差异显著(P<0.05),其中GLY1香气最佳,GLY2和GLY6香气和谐。通过GC-IMS共检测出81种挥发性有机化合物(VOCs),其中醇类、酯类、酸类、醛类、杂环类和酮类化合物在6种辣椒油中的相对含量较高。通过变量投影重要性(VIP)筛选出异丁醛、丙酮、乙酸-D、乙酸甲酯等29种VOCs为6种辣椒油的关键风味差异标志物(VIP>1.0)。OPLS-DA的因子载荷结果与热图聚类分析、感官评价结果一致。因此,GC-IMS结合OPLS-DA和热图聚类分析能将6种辣椒油进行有效区分。该研究结果可为橄榄辣椒油的鉴伪和风味多样化辣椒油产品的生产提供一定理论支撑。

不同品种甜瓜的关键香气成分鉴定及感官特性形成分析

该研究首先利用气相色谱-质谱-嗅闻技术(Gas Chromatography-Mass Spectrometry-Olfactometry,GC-MS-O)结合香气活力值(Odor Activity Value,OAV)从伽师瓜、黄河蜜瓜、西州密25号和西州密17号中分别鉴定出9、16、12和10种关键香气物质,其中的乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸苄酯等7种香气物质是我国厚皮甜瓜主要的特征香气成分;采用定量描述分析确定了甜瓜的果香、瓜香、甜香、青香、花香和麝香-烘烤香6个感官特性并给出了相应的感官得分;利用聚类热图法分析了4种甜瓜中关键香气物质种类和含量的差异性;偏最小二乘回归法(Partial Least Squares Regression,PLSR)分析了甜瓜香气感官特性形成的原因。结果表明乙酸乙酯与甜瓜麝香-烘烤香感官属性形成相关;2-甲基丁基乙酸酯和乙酸丁酯与甜瓜果香感官属性形成相关;乙酸苄酯、异戊醛、(E,Z)-3,6-壬二烯-1-醇、硫代乙酸甲酯、(Z)-6-壬烯-1-醇和3-甲基丁酸乙酯与甜瓜的花香和瓜香感官属性形成呈显著相关性。该研究为我国厚皮甜瓜风味香气的改良以及其感官质量评价体系的构建提供了依据。

基于多元统计的不同黄瓜品种叶片矿质元素含量分析

为探明不同黄瓜品种(含品系)叶片矿质元素含量的差异,以不同黄瓜品种叶片作为试验材料,利用原子吸收分光光度计测定8种矿质元素含量,并对结果进行多元统计分析与比较。结果表明,不同黄瓜品种叶片中均具有较丰富的矿质元素,其含量分布为K>Ca>Mg>Na>Fe>Zn>Mn>Cu;K和Na元素含量最高的品种为18-津绿60,Ca和Mg元素含量最高的品种为津早圆润,Fe和Mn元素含量最高的品种为S312,Zn元素含量最高的品种为20-津绿80,Cu元素含量最高的品种为WGP91。不同黄瓜品种叶片的矿质元素比例也存在差异,其中K∶Na和Fe∶Mn差异较大,而Ca∶Mg和Zn∶Cu差异较小。20个黄瓜品种可聚类成四类:第一类K、Na、Mn、Cu、Zn、Fe含量较高,但Ca、Mg含量较低;第二类Ca、Mg含量较高,但K含量较低;第三类K含量较高,但Ca含量较低;第四类K、Ca、Mg含量较高,但品种S29的Mg含量偏低。相关分析表明,Mg和Ca、Na和K、Mn与Fe之间存在显著的正相关。主成分分析表明,品种S312、津早圆润和20-津绿60矿质元素含量综合得分排前3位,而S26、18-津绿60和19-津绿80排后3位。研究结果可为黄瓜品种选育及科学合理施肥提供理论依据和技术支撑。

基于GC-IMS指纹图谱分析云南不同产地美味牛肝菌的挥发性成分

为探究不同产地美味牛肝菌挥发性风味物质的特征及差异,采用气相-离子迁移谱技术(GC-IMS)检测云南9个产地美味牛肝菌的挥发性风味物质并建立指纹图谱。结果表明:共鉴定出91种挥发性风味物质,主要包括醛类、酮类、酯类、醇类、酸类、烃类、醚类等,而不同产地的美味牛肝菌的挥发性风味物质存在差异。主成分分析结合聚类分析表明,通海(TH)和易门(YM)、昆明(KM)和嵩明(SM)的风味物质在统计学分析中表现出的差异最小,可能是地理位置与海拔高度形成的生态环境与气候条件综合作用的结果,具体成因有待分析。指纹图谱分析表明,1-辛烯-3-酮、乙醛、正戊醛、柠檬烯、乳酸乙酯、丙醛是牛肝菌的特征风味物质。本研究结果为美味牛肝菌的风味识别、产地鉴别奠定了理论基础。

基于气相色谱-离子迁移谱法结合感官评价对不同药食同源处理低温风干羊肉挥发性风味物质的表征及分析

为探究不同药食同源处理方式对低温风干羊肉品质的影响,以新鲜本地羊后腿肉为原料,经添加荷叶、葛根药食同源提取物及抗氧化剂特丁基对苯二酚进行腌制处理,采用低温风干[(8±1)℃,湿度50%~70%,风速2 m/s],通过感官评价与气相离子迁移色谱技术结合多元统计法对不同药食同源提取物处理的风干羊腿挥发性化合物特征进行分析。结果表明,4种不同处理的低温风干羊肉中共鉴定出52种挥发性有机组分(含单体及二聚体),其中醇类16种、醛类11种、酮类9种、酯类9种、酸类3种、烯烃类1种、吡嗪类1种、腈类2种。指纹图谱分析显示,4种不同处理的低温风干羊肉的特征挥发性有机物质存在明显差异。主成分分析显示,不同处理方式可显著改变低温风干羊肉的特征风味,该结果与感官评价结果基本吻合。聚类热图分析直观地验证了指纹图谱及主成分分析结果。研究结果为低温风干羊肉的口感和风味提升以及生产高质量风干羊肉提供了科学依据。

基于菌丝生长温度评价64种金针菇的适温条件

以64株金针菇菌株为试验材料,通过比较菌丝在不同培养温度下的生长情况、生长速度,探讨培养温度对菌丝生长发育的影响,筛选高温型菌株、低温型菌株和广温型菌株。同时利用聚类热图划分类群,探明不同类群金针菇菌株的亲缘关系。试验结果表明,金针菇菌株生长情况与生长速度相关性较小,初步筛选出低温型菌株白金,高温型、广温型菌株白金针2号。64株金针菇菌株通过聚类热图划分为5大类,白金针2号与其他菌株具有较远的亲缘关系,可以优先选为金针菇杂交育种亲本。

南方菟丝子多成分含量同时测定及聚类热图分析

本研究建立了南方菟丝子8种成分含量的UPLC测定方法,并进行聚类热图分析。色谱条件:Acquity UPLCBEH C18色谱柱(2.1 mm×50 mm,1.7μm);流动相乙腈-0.1%磷酸水,梯度洗脱;检测波长350 nm;流速为0.3 mL/min;柱温30℃;进样量为1μ L。以各成分含量为分析对象,绘制聚类热图。各成分分离度良好,在线性范围内线性关系良好(R^(2)≥0.9993),平均回收率97.98%~100.21%,RSD为0.85%~1.42%;聚类热图研究结果表明,10批样品可聚为3类,其中1、2、4和6聚为一类;5、7和8聚为一类;3、9和10聚为一类。经方法学验证,所建方法稳定可靠,重复性好,结合聚类热图分析可为南方菟丝子的多成分质量控制与评价提供科学依据。

HS-SPME-GC-MS结合OAV分析不同产地青花椒浸提前、后的关键香气成分

为探究不同产地青花椒浸提前、后挥发性风味成分的差异,筛选出风味化合物丰富的原青花椒及青花椒残渣,以期为花椒油提取用原料的选择和青花椒残渣的综合利用提供理论参考。采用气相色谱-质谱联用技术对5个产地的青花椒浸提前、后挥发性风味成分进行分离鉴定,结果表明:从10个样品中共检出51种(12个共有组分)香气成分,包括烯烃类(20种)、醇类(15种)、酯类(3种)、酮类(2种)、烷烃类(5种)、酸类(2种)、酚类(1种)、醛类(1种)、其它类(2种)。通过聚类热图、气味活度值(OAV)、韦恩图、主成分分析(PCA)表明:不同产地原青花椒及青花椒残渣的关键香气成分之间存在差异,均含有较高OAV值的芳樟醇、(+)-柠檬烯、月桂烯、罗勒烯、反式石竹烯等,表明原青花椒含有大量关键香气成分。同时经热油浸提后,剩余的残渣中仍存在大量的关键香气成分,具有一定的利用价值。

基于气相离子迁移色谱结合感官评价法对植物基杏仁酸奶挥发性风味物质的表征及分析

为探究不同处理方式对植物基杏仁酸奶品质的影响,该实验以脱皮杏仁为原料,采用原料发酵、蛋白发酵、脱脂发酵和焙烤发酵制备杏仁酸奶,通过感官评价与气相离子迁移色谱技术(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)结合多元统计分析方法对不同发酵杏仁酸奶的挥发性化合物进行分析,实现特征挥发性化合物的表征。结果表明,4款植物基杏仁酸奶中共鉴定出55种挥发性有机组分(含单体及二聚体),包括醛类13种、醇类16种、酮类11种、酯类8种、酸类3种、烷烃类2种、呋喃类1种、烯烃类1种。指纹图谱分析显示,4款植物基杏仁酸奶的特征挥发性有机物质存在明显差异,且含量各不相同;主成分分析显示,不同处理方式可显著改变杏仁酸奶的特征风味,该结果与感官评价结果基本吻合。聚类热图分析直观的验证了指纹图谱及主成分分析结果。该研究为植物基杏仁酸奶的口感和风味提升提供了研究思路,研究结果为生产高质量的植物基杏仁酸奶提供了科学依据。

基于多指标含量测定结合化学计量学评价的石见穿质量研究

目的 以酚酸类成分及水溶性浸出物含量为指标,结合聚类热图、灰色关联度分析与熵权TOPSIS分析等化学计量学方法综合评价不同产地石见穿药材的质量。方法 参照2020年版《中国药典》中的规定测定水溶性浸出物。建立UPLC法测定石见穿药材中丹酚酸B、丹参素、咖啡酸、绿原酸及迷迭香酸5种酚酸类成分含量,采用Waters BEH C_(18)色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7μm);以0.1%甲酸(A)—乙腈(B)为流动相进行梯度洗脱;检测波长为290 nm;柱温为40℃;流速为0.4 mL/min;进样量为1μL。测定来自广东、广西、山东、安徽、湖北5个产地共20批药材的水溶性浸出物及5种酚酸类成分含量。采用聚类热图、灰色关联度分析与熵权TOPSIS分析对测定结果进行综合评价。结果 不同批次石见穿药材各指标成分含量存在较大差异;聚类热图分析显示20批药材可分成5类;灰色关联度分析与熵权TOPSIS分析均显示产自山东产区的药材其得分排名整体靠前。结论 本研究为石见穿药材的质量评价及产地选择提供参考。

潮汕特色老香黄提取物风味品质的分析

采用溶剂浸提法提取潮汕地区的老香黄,并检测其提取物LXH1、LXH2、LXH3和LXH4的风味物质,评价其感官品质,检测到3种可溶性糖、7种有机酸、19种氨基酸、19种醇类、9种酸类、14种烯烃类、15种醛类、29种酯类、4种酮类、7种其他类挥发性成分,并通过感官评价得到老香黄提取物在色泽、香气、滋味、组织状态及口感4个方面差异性较大,得出老香黄提取物均可作为理想蛋白质的食物来源,制备的老香黄提取物风味浓郁香甜、醇厚陈香。本研究表明LXH1与其他三个提取物差异性显著,主要体现在其可溶性糖、氨基酸含量最低,有机酸含量、酯类含量及感官评价最高;LXH2和LXH3相关性最大,LXH2、LXH3和LXH4相关性较大,主要体现在可溶性糖及挥发性成分较为接近。基于聚类热图分析(Cluster heat map analysis)可以实现对潮汕地区的老香黄提取物进行区分识别,并对风味物质、感官评价的差异进行快速分析,为老香黄的深入开发利用提供参考。

UPLC指纹图谱结合化学模式识别评价不同产地五灵脂药材质量

目的:建立五灵脂药材的超高效液相色谱法(UPLC)指纹图谱,结合化学模式识别法评价不同产地五灵脂药材质量。方法:采用UPLC建立指纹图谱,色谱柱为ACQUITY UPLC HSS T3(150 mm×2.1 mm,1.8μm),流动相为乙腈-0.1%磷酸水溶液(梯度洗脱),检测波长为265 nm,流速为0.25 mL·min^(-1),柱温为30℃,进样量为1.0μL。结合相似度评价、聚类热图分析及正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)综合评价不同产地五灵脂药材质量。结果:建立的五灵脂药材UPLC指纹图谱共标定14个共有峰,指认出其中6个成分,分别为原儿茶酸、4-羟基苯甲酸、苯甲酸、槲皮苷、穗花杉双黄酮、扁柏双黄酮;22批五灵脂药材相似度为0.870~0.998;聚类热图分析将22批五灵脂药材分为两类,陕西省商洛市所产五灵脂可与其他产区样品完全区分;OPLS-DA共筛选出7个质量差异标志性成分。结论:建立的五灵脂药材UPLC指纹图谱及其化学模式识别方法稳定可行,可为五灵脂药材质量研究提供参考。

基于K-means与Prophet混合模型的工业用户节电潜力研究

大型耗能工业用户在生产过程中用电量大,具有丰富的节电空间,目前亟需对相关用户的电力负荷开展特性分析及用电成本研究。以某地区重要的耗能工业用户为研究对象,基于K-means聚类算法、Prophet负荷预测和数据可视化理论,结合该地区用户负荷数据作为算例验证,开展用户负荷特性分析及预测研究,并深度挖掘不同行业用户的节电空间潜力。

基于热图和聚类分析的毛冬青18种无机元素间的相关性研究

采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定毛冬青中18种无机元素(Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Zr、Ba、Sn、Sb、Pb、Cu、Cd、As、Hg),并进行热图和聚类分析。样品经微波消解处理后,以Ge、In、Sc元素为内标,以黄芩标准物质作为质控标准物质,采用ICP-MS对8批不同来源的毛冬青中的18种无机元素进行测定。各元素线性关系良好,相关系数(r)均大于0.999 0,仪器检出限为0.020-106.6 39 mg/kg,方法检出限为0.002-10.66 4 mg/kg,加样回收率为82.4%-110.8%,相对标准偏差为0.67%-2.98%。8批毛冬青样品中Mn、Fe、Zn、Ba结果较高,Sb、Sn、Zr、As、Hg较低。通过聚类分析结果可见毛冬青所含18种无机元素含量存在显著的地区差异。该方法简便,灵敏度高,适用于毛冬青中无机元素的测定。本文对考察毛冬青药材有效性及安全性提供了一定帮助。

微波消解-ICP-MS法测定10种鲜食梨中矿质元素及评价

为比较我国10种主栽品种鲜食梨矿质元素的差异,采用微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法进行8种矿质元素(钠、镁、钾、钙、锰、铁、铜、锌)的测定,通过相关性分析、聚类分析热图、主成分分析进行了综合评价。结果表明:不同品种鲜食梨中矿质元素差异明显,变异系数范围比较大为:21.2%~96.2%之间,各矿质元素平均含量高低为钾(K)>镁(Mg)>钠(Na)>钙(Ca)>铁(Fe)>锰(Mn)>铜(Cu)>锌(Zn);相关分析表明,钙元素和锰元素之间存在极为显著正相关;聚类分析热图表明10种资源梨可以划分为3大类;利用主成分分析提取了4个主成分,建立了综合评价模型,综合评分由高到底依次为:‘丰水梨’、‘南国梨’、‘香梨’、‘丑梨’、‘水晶梨’、‘茄梨’、‘秋月梨’、‘皇冠梨’、‘雪花梨’、‘蜂蜜脆梨’。

室内位置轨迹的聚类与可视化

室内移动对象轨迹数据分析是商铺促销、室内空间规划、广告竞价等具有重要商业价值的应用基础,在公共安全、应急方案中也是必不可少的部分,近年来越来越受到研究者的重视。为了实现室内移动对象轨迹聚类分析,本文提出了一种将DBSCAN聚类算法与可视化相结合的综合分析方法。首先利用DBSCAN算法对某商场大厦内采集的基于手机Wi Fi信息的室内轨迹数据进行聚类处理;然后对得到的聚类成果和信息进行分析,为该商场的布局规划和店铺调整等提供一定的参考信息;最后,对该商场大厦的室内轨迹数据进行热度图可视化展示,并将展示效果与聚类结果进行对比,相互验证。

基于自适应布谷鸟搜索算法的K-means聚类算法及其应用

针对原始K-means聚类算法受初始聚类中心影响过大以及容易陷入局部最优的不足,提出一种基于改进布谷鸟搜索(CS)的K-means聚类算法(ACS-K-means)。其中,自适应CS(ACS)算法在标准CS算法的基础上引入步长自适应调整,以提高搜索精度和收敛速度。在UCI标准数据集上,ACS-K-means算法可得到比K-means、基于遗传算法的K-means(GA-K-means)、基于布谷鸟搜索的K-means(CS-K-means)和基于粒子群优化的K-means(PSO-K-means)算法更优的聚类质量和更高的收敛速度。将ACS-K-means聚类算法应用到南宁市青秀区"城管通"系统的城管案件热图的开发中,在地图上对案件地理坐标进行聚类并显示,应用结果表明,聚类效果良好,算法收敛速度快。

不同工艺核桃油挥发性物质比对及关键香气成分表征

以有机溶剂浸提法和压榨法(冷榨和不同烘烤处理的热榨)制备的核桃油为研究对象,通过顶空-气相色谱-质谱联用仪测定其挥发性物质构成,结合相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)、主成分分析(principal component analysis,PCA)和聚类热图的计算分析明确核桃油中的关键香气成分构成差异,以期为核桃油风味品质控制提供理论依据。结果表明不同工艺核桃油样品的挥发性物质构成存在显著差异性(P<0.05),11个核桃油样品中共鉴定出92种挥发性物质,主要包括醛类、烃类、醇类和含氧杂环类,其中压榨核桃油中反-2-庚烯醛(21.00%~28.61%)、正己醛(15.09%~20.72%)和顺-2-辛烯(9.77%~16.28%)相对含量较高,而有机溶剂浸提核桃油中正己醛(35.79%)、反-2-庚烯醛(13.46%)和戊醛(11.79%)相对含量较高。结合ROAV计算和PCA确定壬醛(油脂、柑橘和青草味)、反-2-壬醛(黄瓜、油脂、青草味)、反,反-2,4-癸二烯醛(油炸、蜡、油脂味)和1-辛烯-3-醇(蘑菇味)是核桃油中的关键香气成分。通过挥发性物质聚类热图分析发现不同工艺核桃油样品之间色差较大,表明基于挥发性物质进行不同工艺制备核桃油的区分判别具有可行性。

地质高背景区铅锌矿废弃地土壤重金属污染评价

调查研究了某废弃铅锌矿区周边农田土壤中重金属Hg、As、Cd、Cr、Pb、Cu、Zn的污染状况,并结合单因素指数法、地累积指数法、污染指数负荷法、灰色聚类法及聚类热图分析对重金属污染程度和空间分布状况进行评价,采用相关性分析和主成分分析识别污染途径。结果表明,研究区Cd、Zn、Hg、Pb、Cu和As含量均超过贵州省土壤背景值。Cd的外源污染最严重,Zn、Pb、Hg次之。重金属污染程度与河流以及距矿区距离呈正相关。主要污染因子为Cd,次要污染因子为Hg和Zn,各采样点均处于严重污染。研究区重金属来源可分为4类,Cu、Cd、Zn属工业源污染,主要为矿山开采;As、Hg污染与工业源和农业源有关;Cr、Pb含量受交通源与工业源以及自然源多方面影响。