时空数据影响下耕地空间布局优化模型仿真

由于耕地空间布局不仅需要考虑土地质量和生产潜力,还需要综合考虑环境保护、水文特征等因素影响,增加了空间布局规划的复杂性。为此,提出一种时空数据随机性影响下耕地空间布局规划方法。根据栅格空间数据和线性加权方法构建耕地布局规划模型,通过耕地质量自相关性计算耕地各指标数值,结合最优组合赋权法确定评价体系权重,利用增量自相关分析,归一化处理耕地指标数值,基于物元矩阵计算耕地地质环境的经典域与节域,获取耕地地质环境评价的综合关联程度,实现耕地空间布局规划。实验结果表明,所提方法时空数据随机性特征识别能力更强,耕地分类精度为94%,耕地空间布局规划效果好,空间集约性高,较小的耕地区域占地面积的NNI指数高达0.634。

基于物元分析法的电力事故应急预案评估

为了更加科学地开展电力事故应急预案评估工作.提出一种基于物元的电力事故应急预案评估方法.构建了电力事故应急预案评估指标体系,明确了各评估指标的涵义;建立了电力事故应急预案评估的物元分析模型,应用物元可拓集方法来构造物元矩阵;通过计算待评估物元与各经典物元和节域物元的关联度,确定应急预案的等级级别.研究结果表明:物元分析法用于电力事故应急预案评估,使评估结果更为客观、合理,所开发出的软件评估系统也可在电力事故应急预案评估工作广泛应用.

基于可拓理论的储粮害虫分类方法研究

针对储粮害虫多种类、多特征、混合度大以及单因素识别与类别划分结果之间不相容的特点,应用物元可拓集合方法实现储粮害虫的自动分类。引入一种新的粮虫物元矩阵的构造方法,在计算待识别粮虫与各类别之间关联度的基础上,根据最大综合关联度准则确定粮虫所属类别。通过大量样本训练与分析,验证了可拓理论应用于储粮害虫分类的可行性。

用物元分析法优选大气环境测点

在构造了大气环境监测的标准物元矩阵和节域物元矩阵的基础上,应用物元分析中的关联函数定义,对大气环境监测优化布点进行了研究。应用于实例结果表明物元分析法是环境监测优化布点的一种简便有效的方法。

基于可拓与TRIZ理论的可拆卸性结构设计方法及应用

可拆卸性结构设计是绿色设计的主要内容与关键技术之一,是保证产品易于装配、拆卸、方便维护的有效手段,同时也是能够使报废产品的可用部分得到充分有效地回收和重用,实现资源和能源节约、环境保护的必然选择。为完成产品的可拆卸性设计,提出了一种基于可拓理论与TRIZ理论的可拆卸性设计方法。该方法首先使用可拓理论中的基元理论建立产品的关系元,然后通过物元变换得到产品结构设计中的矛盾,再运用TRIZ理论中的矛盾矩阵来解决问题,实现设计目标。最后用实例验证了该方法的有效性。

基于物元矩阵的多指标理想决策法

针对权重未知的多指标决策问题,利用物元矩阵和理想点法进行了研究.在自定义方案指标矩阵、方案标准指标矩阵、正理想方案指标矩阵和负理想方案指标矩阵等的基础上,依据决策方案到正负理想方案指标矩阵距离大小,建立了决策模型,并给出了模型的求解过程.依据极值原理,利用拉格朗日函数得到各个指标的权重值.实例应用表明,基于物元矩阵的理想决策模型,计算过程简单、实用性强、具有广泛推广价值.

基于物元矩阵和理想点法的岩爆烈度预测

针对岩爆烈度预测问题,采用物元矩阵和理想点法进行了相关研究。在综合考虑影响岩爆发生的主要因素的基础上,以影响岩爆烈度的围岩最大切向应力与岩石单轴抗压强度比σθσc、岩石单轴抗压强度与岩石单轴抗拉强度比σcσt和弹性能量指数wet等三个常用影响因子为评价指标,并且通过改进的层次分析法和熵值法相结合的组合赋权法来评价各个指标的影响程度,构建了岩爆烈度的物元矩阵,以靠近岩爆烈度理想点的远近程度为判断标准,基于此原理建立了岩爆烈度预测的物元-理想点模型。最后,将该模型应用于秦岭隧道、灵宝东峪矿区和冬瓜山铜矿的岩爆烈度预测中,结果表明,该模型的预测结果与实际岩爆烈度基本一致,验证了该模型的可行性。同时,将本文模型和ANN法、Bayes法以及DDA法进行比较,预测结果大致相同,且该模型不需要任何先验知识,求解过程完全由样本驱动,可操作性较强,进一步证明了该模型的合理性和有效性。

边坡风险评价动态模型的构建及其应用

针对现有风险评价方法中的缺陷,结合物元可拓法和马尔科夫链法,从风险的概念出发,提出了一种新的边坡风险评价模型,构建风险矩阵完成从定性到定量的集成评价,将现场监测数据纳入到风险评价体系中,动态追踪和预测边坡风险变化的规律和趋势.该方法在充分认识风险的本质和相互联系后,对边坡系统的整体风险进行了动态分析,结果表明,该方法提高了风险评价结果的时效性和可靠性,预测结果也更加准确客观,具有良好的实际应用价值.

基于物元分析的教师业务考核数学模型

结合高校教师业务考核实际需要,利用物元理论,建立了基于教师业务考核的关联函数和可拓评判的数学模型。实践印证,该数学模型反映了高校教师业务考核的内在规律,具有正确性。建立的基于Web模式的教师业务考核管理信息系统,具有良好的实用性。

基于物元法的动态综合评价原理研究

现行的有关动态综合评价的原理主要是通过好坏矩阵乘以其相应权重加上增减矩阵乘以其相应的权重经加和后再进行理想点动态综合评价.而增减矩阵的计算一般有两种方式,方式一利用好坏矩阵时序环比或者方式二利用好坏矩阵时序相减,同时增减矩阵在相关文献中有先静态综合后利用增减矩阵再进行时序综合评价,或先利用增减矩阵矩阵综合后静态综合和时序综合两种.通过简单物元法对常用的4种组合进行了研究,结果表明动态综合评价方法通过增减矩阵修正与静态综合评价的先后顺序无关,而案例实证分析运用反例论证了好坏矩阵利用时序环比方式存在不合理性,并支持了利用时序相减方式的合理性,有其特定的物理意义具有普遍性.

物元分析法在郑州市大气监测优化布点中的应用

利用物元分析法，在大气污染普查基础上，以郑州市污染最严重的季节（冬季）的数据为准，构造大气环境监测的标准物元矩阵，求出关联函数值，进行了大气监测点的优选，并与用模糊聚类选出的点位相比较，来验证郑州市目前已有监测子站建立的合理性，能代表郑州市整个区域，并以此证明物元分析法是环境监测优化布点的一种可靠的方法。

物元分析法用于环境单元质量评价和排序

在确立了大气环境质量标准物元矩阵基础上，对物元分析法在大气环境单元质量评价和排序中的应用进行了探索。

PIXE用于北京市新镇地区大气颗粒物污染特征和来源解析研究

为研究北京市新镇地区大气颗粒物的污染特征及其来源,于2015年12月～2017年12月间以每周两次的频率采集颗粒物样品。利用质子激发X射线荧光分析(Proton Induced X-ray Emission, PIXE)测定了140个样品中的Mg、Al、Si、S、Cl、K、Ca、Sc、Ti、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Pb共16种元素的含量,并对主要的污染元素进行特征分析。结果表明:S、Cl、Cu、Zn、Pb在细颗粒物中占比较大且相关性较强,Mg、Al、Si、Ca、Ti、Fe则主要存在于粗颗粒物中并存在强相关性;污染时期细颗粒物中S、Cl、K、黑碳(Black Carbon,BC)和粗颗粒物中Si、Ca、Fe上升明显。正矩阵因子分析(Positive Matrix Factor Analysis, PMF)得到该地区存在的6种主要污染源:次级硫(34.70%)、建筑工业(24.39%)、含氯工业(13.05%)、土壤扬尘(12.81%)、交通排放(11.63%)和其他污染(3.42%)。

郑州市大气监测优化布点的研究

利用物元分析法，在大气污染普查基础上，以郑州市污染最严重的季节（冬季）的数据为准，构造大气环境监测的标准物元矩阵，求出关联函数值，进行了大气监测点的优选，并与用模糊聚类选出的点位相比较，来验证郑州市目前已有监测子站建立的合理性。

可拓方法与TRIZ方法在产品创新设计上的应用

由中国学者蔡文于1983年所创立的可拓学,发展迄今近20年以来,已经成功地应用在新产品构思、决策、搜索、诊断、识别与评判等各个专业领域,应用其方法可以解决工程上所面临的矛盾问题。而由前苏联学者GenrichS Altshuller于1946所发展之TRIZ(俄文英译:TheoryofInventionProblelmSolving,TIPS)方法,是由两百万余项专利所推演、分析与归类之独到工程矛盾解决方法,对于创新设计工程问题有相当程度之助益。笔者主要研究两方法在产品创新设计之特性与差异,包含前者是以理论学说导向工程应用;后者是以实际结果统计归纳出解决途径等。此外,试图藉可拓方法中的物元变换方法,采用其解决矛盾问题的基本特性,结合TRIZ方法的矛盾矩阵,应用于产品创新改良设计,并得到可行结果。

菱形思维的可拓神经网络实现

针对菱形思维过程 ,设计出一类可拓神经网络 ,通过网络的自学习功能 ,该模型可以使菱形思维过程较便利的实现 .

辐亮度标准综合评定的物元模型

光学辐亮度标准的单项指标评定结果之间往往具有不相容性。采用物元变换把不相容问题化为相容问题，通过构造各评定等级的经典域和全体等级的节域物元矩阵，并计算待评定标准与各评定等级之间的关联度，根据关联度大小判定待评定标准对各评定等级的符合程度，作出综合评定。

关中地区细颗粒物碳组分特征及来源解析

为研究关中地区细颗粒物中碳组分的污染特征及其来源,于2017年9月4日至2018年1月19日在关中地区5个主要典型城市(西安、渭南、铜川、宝鸡和咸阳)设置采样点(XA、WN、TCH、BJ和XY)进行细颗粒物(PM2.5)的手工采样观测,碳组分环境样品采用热光透射法(TOT)分析.结果表明,细颗粒物中OC和EC平均浓度分别为(14.48±7.86)μg·m^-3和(2.27±0.95)μg·m^-3,占比分别为18.04%和2.99%,与其他城市相比污染较为严重.碳组分占比的空间分布为XY> WN>XA>BJ>TCH,且季节差异明显,冬季占比高于秋季.OC与EC的相关性显著(R2=0.79),有着较为相同的污染来源.OC1在碳组分中比例最高为23.44%,碳组分的浓度顺序为OC1> EC2> EC3> OC4>EC1> OC2> OC3> EC4> EC6>EC5.正矩阵因子分解模型的源解析结果表明,该地区碳组分的4类主要贡献源为生物质燃烧与燃煤源、汽油车尾气、柴油车尾气和道路扬尘污染源,贡献率分别为48.63%、23.07%、18. 82%和9. 47%,各点位的污染贡献结构有着明显的差异.

伊犁河谷核心区夏季碳质气溶胶污染特征及来源解析

为研究伊犁河谷PM中碳组分特征及来源,于2021年7月19-29日在其核心区伊宁市及周边3个县(伊宁县、察布查尔县和霍城县)设置6个监测点位采集PM样品.采用热光法测定了样品中有机碳(OC)和元素碳(EC)的质量浓度,深入分析了夏季伊犁河谷核心区PM_(2.5)中OC和EC的浓度特征,并用最小比值法定量估算了二次有机碳(SOC)的浓度.此外,综合使用8种碳组分丰度及正矩阵因子分解模型定量解析出PM中碳质气溶胶的来源.结果表明:夏季采样期间该区域PM_(2.5)、OC、EC的平均浓度分别为(21.9±2.0)、(5.0±0.6)、(0.6±0.1)μg·m,且呈现出伊宁市碳组分浓度高于周边3县的规律.OC、EC浓度显著相关,反映出二者有较高的同源性.整个区域SOC的平均浓度为(2.1±0.9)μg·m^(-3),在PM_(2.5)中的占比为9.4%,在OC中的占比为40.1%,反映出OC主要来自一次排放,但二次生成也有较大贡献;碳组分浓度相对较低的霍城县和伊宁县SOC/OC反而高于碳组分浓度较高的伊宁市和察布查尔县,说明这两个县二次转化程度较高.源解析结果表明,采样期间伊犁河谷核心区PM_(2.5)中碳组分主要来源于机动车尾气源、道路扬尘和生物质燃烧与燃煤混合源,其贡献率分别为48.8%、34.0%和17.2%.