基于SPA-GA-SVR模型的土壤水分及温度预测

土壤湿度和温度是影响水文循环和气候变化的重要参数,在农业实践活动和生态平衡中起着重要作用。为及时、准确地监测土壤含水量(Soil Moisture Content,SMC)及温度,提出了一种基于高光谱数据的预测方法。实验数据集来自为期5天的实地测量,所获得的高光谱数据包含大量的噪声及冗余信息,因此首先用Savitzky-Golay卷积平滑对光谱数据进行降噪处理,利用连续投影算法(Successive Projection Algorithm,SPA)提取数据特征波长,然后通过遗传算法(Genetic Algorithm,GA)对支持向量机回归(Support Vector Regression,SVR)的超参数权值和偏置进行优化,构建SPA-GASVR混合算法模型对土壤水分和温度进行预测,并与BP神经网络(Back Propagation Neural Network,BPNN)、SPA-BP、SVR、SPA-SVR、GA-SVR这5种模型的预测性能进行比较。实验结果表明:各模型在土壤湿度低于30%的情况下,表现出的预测能力差异并不显著。但整体上,复合模型相比于单一的神经网络或机器学习模型具有明显的优势,且经过连续投影算法优化的模型进一步的提高其预测能力,最终SPA-GA-SVR算法在各项指标上均优于其他模型,土壤水分预测模型的R^(2)=0.981、RMSE=0.473%,土壤温度预测模型R^(2)=0.963、RMSE=0.883℃。实验证明基于高光谱数据,经过SPA和GA优化的SVR模型能实现对土壤湿度和温度精准的预测。该方法具有一定的应用价值和现实意义,可应用于便携式高光谱仪和无人机上,实现对土壤水分和温度的实时监测,为今后的播种及灌溉提供理论参考。

SPA-H钢转炉快速脱碳冶炼生产实践

根据SPA-H钢成分特点,通过理论分析认为,该钢种具有快速脱碳的条件。采取优化供氧流量和压力,降低平均枪位,改善造渣制度,优化底吹系统等措施后,该钢种冶炼时间平均降低0.6 min,提高了转炉作业效率。

LDPC码SPA算法的迭代加速

迭代加速是提高SPA效率的关键,对变量节点和校验节点个别调度可加速迭代,但运算复杂度和控制开销不容小觑。受高斯迭代法求解方程的启发,本文提出SPA迭代加速算法,每次信息更新均使用最新信息。在常用信噪比下,与SPA相比,该算法所需平均迭代次数减少了43%。在无控制开销增加且计算复杂度和存储复杂度几乎没有增加的情况下,迭代加速算法的误比特率低于SPA。

眼周局部注射A型肉毒杆菌毒素联合干眼SPA治疗特发性眼睑痉挛的效果

目的探讨眼周局部注射A型肉毒杆菌毒素联合干眼SPA治疗特发性眼睑痉挛的效果。方法选择赣州爱尔眼科医院2020年1月至2021年8月就诊的特发性眼睑痉挛患者60例,使用随机数字表法将患者分为两组,每组各30例。对照组患者仅施以眼周局部注射A型肉毒杆菌毒素进行治疗,观察组在对照组治疗基础上联合使用干眼SPA进行治疗,两组均随访12个月,比较两组患者疗效、干眼指标变化情况、满意度。结果两组患者的治疗效果比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗前,两组患者的泪液分泌量、泪膜破裂时间比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组患者的泪液分泌量多于治疗前,泪膜破裂时间长于治疗前,且观察组患者的泪液分泌量多于对照组,泪膜破裂时间长于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组患者的总满意度高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论使用A型肉毒杆菌毒素联合干眼SPA治疗特发性眼睑痉挛,治疗有效率较好,满意度较高,可改善患者干眼症状,值得在临床上推广和使用。

SPA算法与机器学习的黄河源土壤水分反演

土壤水分在一定程度上决定着地区的生态承载力和土壤理化性质。准确、快速的获取土壤水分含量,对生态环境监测、土壤退化恢复等具有重要意义。高光谱遥感在土壤参数反演方面应用广泛,但对高寒草甸土壤的高光谱特征与参数反演研究有待深入。为建立适用于高寒脆弱生态系统的高寒草甸土壤含水量高光谱反演模型,以黄河源区的河南县为例,利用多元线性逐步回归(MLSR)、偏最小二乘回归(PLSR)和BP神经网络(BPNN)对土壤样本含水量与土壤光谱及其数学变换的特征波段进行建模,由决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和预测残差比(RPD)对模型精度进行验证。结果表明:(1)在可见光-近红外波段,土壤样本的光谱反射率在710、780和950 nm附近存在强弱不同的水分吸收区间,且随着含水量的增加,反射率呈现先迅速降低,后缓慢增加的趋势。(2)通过连续投影算法(SPA)筛选的光谱特征波段作为自变量,含水量作为因变量,分别通过MLSR和PLSR建立反演模型,其中一阶微分(FD)、对数一阶微分(FDL)变换对应的PLSR模型可实现高寒草甸土壤水分的粗略反演,且FD变换对应的PLSR模型精度较高。(3)BPNN反演模型中,除去包络(CR)建模外,其余模型R^(2)均大于0.9,RMSE在0.048~0.074之间。其中FD、FDL、LG变换光谱对应的BPNN模型反演精度较高,验证结果的R^(2)均大于0.8,RPD均大于2.5,精度最高的为对数(LG)变换对应的BPNN模型,R^(2)、RMSE和RPD分别达到0.967、0.038和5.039。因此,BPNN模型能较精确的实现黄河源区高寒草甸土壤含水量的高光谱反演,为该地区乃至其他高寒地区生态环境监测与土壤恢复提供技术基础和数据支撑。

基于SPA-TOPSIS方法的编组站运输态势表征与评估

伴随铁路大数据、云计算等高新技术的不断发展,以信息技术为支撑推动铁路运输智能化转型成为新的时代课题。为更好地开展编组站调度指挥工作、提高编组站运输生产效率,以编组站作业流程为基础,将编组站运输态势划分为到达、解体、集结、编组、出发5个子系统运输态势及系统之间运输态势,剖析其运输态势要素,建立编组站运输态势表征指标体系,并给出相应数学量化方法;通过熵权法计算表征指标的客观权重;建立基于集对分析(SPA)与理想点法(TOPSIS)相结合的评估方法的编组站运输态势评估模型;通过案例分析验证模型的可行性。结果表明,该方法能合理表征编组站运输态势,与传统TOPSIS方法相比能够更灵敏地反映运输态势变化,从而为编组站的运输组织决策提供参考。

260 t转炉生产SPA-H钢直兑铁水脱硫实践

针对不经预处理脱硫的铁水生产SPA-H钢的脱硫技术开展研究,对脱硫热力学及动力学进行理论分析,采取了控制系统洁净度、减少原料带入、优化造渣制度和供氧制度等措施。实践表明,硫含量合格率达到100%且稳定控制在0.020%以下,脱硫处理率降低3.5%,降低了铁水预处理工序的加工成本。

眼睛“SPA”——治疗干眼症利器

干眼症作为眼科门诊最为常见的疾病类型,已越来越被人们所熟知,眼睛酸胀、眼干不适成为现代人的“职业通病”。然而,由于干眼症发病因素众多,临床表现多样,干眼症治疗仍是眼科面临的重大挑战。中医将干眼症归为“百涩病”范畴,“视珠外神水干涩而不莹润”,顾名思义,眼睛干涩是其主要症状。眼睛“SPA”主要通过创新性地将现代干眼治疗方法与祖国传统医学相结合,通过局部对眼睛进行外敷、雾化熏蒸、按摩等物理方法达到滋润眼睛、去除睑板腺开口过量的脂质等,达到缓解眼睛疲劳、眼干,异物感、刺痒等效果,在缓解眼部不适,尤其是干眼症治疗中具有得天独厚的功效。

基于SDA和SPA的山东省能源消费碳排放变化的动因分析

山东省作为经济增长强省和能源消耗大省,减排行动刻不容缓。利用SPA模型识别并筛选2012和2017年山东省第一至第三生产阶段的关键碳排放路径,基于SDA从碳排放强度、投入产出结构、最终需求结构以及最终需求规模4个方面进行结构分解分析,识别影响碳排放变动的主要动因。得出以下结论:1)在“低碳、减碳”的政策要求下,碳排放总量变动呈“W”型波动趋势,2013年碳排放量达近年谷值,随后又反弹增长至2016年,在2017年发生下降后逐年增长;2)第一至第三生产阶段的碳排放贡献值较大,其中第二生产阶段占比最高,但呈递减趋势;3)前30条碳排放路径中,二阶产业链数量及碳排放占比均为最高,且电力及蒸汽热水生产和供应业产生较大影响;4)在所研究的4个影响因素中,仅投入产出结构的变化效应产生了能源消费碳排放的负效应,其余3种驱动因素均导致了碳增排,且最终需求规模的影响力最大。结果表明,山东省应调整能源结构,优化最终需求结构,推动产业转型升级,鼓励能源工业低碳化发展。

Spa therapy relieves knee and shoulder pain:a randomized controlled trial

Objective:To study the effect of spa therapy on relieving knee and shoulder pain.Methods:Participants were randomized to an intervention group(n=26)or a control group(n=23).The intervention group received the hot spring intervention program(1-2 times a day for two weeks),while the control group didn’t receive any intervention.Primary outcomes were assessed by the Western Ontario and McMaster University Osteoarthritis Index(WOMAC)and Shoulder Pain and Disability Index(SPADI).Secondary outcomes were assessed by general physical symptoms and Short Form-36(SF-36)health survey.Results:All parameters before intervention were homogenous between the groups.At baseline,there was no significant difference in WOMAC and SPADI index between the two groups,but there was a statistically significant difference in blurred vision,which was worse in the intervention group than in the control group(P<0.05).After intervention,general physical symptoms were relieved significantly in the intervention group compared with the control group(P<0.05).WOMAC index,SPADI index,social functioning,and general physical symptoms were relieved significantly after intervention in the intervention group(P<0.05).There is a significant difference in the blurred vision before and after the comparison of the control group(P<0.05).Conclusion:Spa therapy may relieve knee and shoulder pain and improve general physical symptoms and quality of life.

耐甲氧西林金黄色葡萄球菌spa分型研究

[目的]分析耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的分子流行病学特征.[方法]收集自2020年10月至2022年3月间分离的MRSA,采用PCR方法进行spa基因扩增,对扩增后的产物行琼脂糖凝胶电泳及成像后进行序列测定.将序列测定结果与数据库进行比对得出分型结果,并结合临床资料和药物敏感性试验结果进行分析.[结果]所分离的63株MRSA中共检测出25种spa型别,其中t2460型最为常见,占36.5%;其次为t005型,占14.3%.t2460-MRSA对甲氧苄啶-磺胺甲唑敏感,t005-MRSA对甲氧苄啶-磺胺甲唑耐药(P<0.001);t2460-MRSA对四环素的耐药率为91.3%,明显高于t005-MRSA的11.1%(P<0.001).[结论]t 2460是MRSA的优势型别,t2460-MRSA与t005-MRSA对甲氧苄啶-磺胺甲恶唑和四环素的耐药率间有明显差异.

基于改进SPA法的耕地占补平衡生态安全评价

针对目前耕地占补平衡生态安全评价系统的不确定性,在理解集对分析(SPA)原理的基础上,利用原创联系度的可展性对其进行改进,将三级评判扩展到四级评判,并结合信息熵法,建立了基于改进SPA法的耕地占补平衡生态安全综合评价模型,并利用该模型对永川区影响耕地占补平衡生态安全的18项指标进行评价,得到永川区2005、2009、2015以及2020年的耕地占补平衡生态安全等级。此外,为了验证改进SPA法的可行性与合理性,将其评价结果与改进模糊综合评价结果以及多指标综合评价结果进行比较,研究结果表明:利用改进SPA法得到2005年永川区耕地占补平衡生态安全级别为Ⅱ级,2009年为Ⅲ级,2015年为Ⅳ级,2020年同样为Ⅳ级,整体上呈现出由Ⅱ级向Ⅳ级上升的趋势;改进SPA法综合评价结果与改进模糊综合评价结果以及多指标综合评价结果基本一致。研究认为利用集对势进行耕地占补平衡生态安全评价具有一定的可行性和可行性,评价结果比较贴近实际情况,为耕地占补平衡生态安全评价提供了一种科学合理且简单实用的评价方法。

金黄色葡萄球菌临床分离株spa分型和耐药特征研究

目的研究临床分离金葡菌的耐药性和分子特征。方法对2011年5—11月在成都某医院分离的56株金葡菌进行抗菌药物敏感性检测,检测菌株携带mecA基因和pvl基因情况,并进行spa基因分型分析。结果 56株金葡菌中,共检出耐甲氧西林金葡菌(MRSA)21株(37.5%),其中mecA基因阳性20株(95.2%);甲氧西林敏感金葡菌(MSSA)35株(62.5%)。与MSSA相比,MRSA对利福平、左氧氟沙星、莫西沙星、环丙沙星、庆大霉素和四环素的敏感率显著降低(P<0.05),MRSA对万古霉素、利奈唑胺、替加环素、喹奴普丁-达福普汀和呋喃妥因全部敏感。MRSA分为6个spa型别,以t030(66.7%)为主,MRSA-t030、MRSA-t002具有突出的多药耐药特征。MSSA共分为18个spa型别,以t189、t377和t034列前3位,分别占14.3%、14.3%和11.4%,并在脓液标本检出1株新spa基因型new1。检出5株杀白细胞毒素(PVL)阳性菌株,其中3株为MSSA-t189。结论 t030是医院MRSA临床分离株中的spa优势型别,具有突出的多药耐药特征,在医院内广泛传播。MSSA遗传多样性高,以t189、t377和t034列前3位。

一类可抵御SPA分析的动态补偿LSB信息隐藏方法

针对常用的LSB信息隐藏,SPA(Sample Pair Analysis)分析方法能以很高的精度估计出图像中隐藏信息的比率.文章通过对隐藏信息后的图像进行动态补偿,给出了一类可抵御SPA分析的LSB信息隐藏方法.该方法使得即使嵌入比率接近于100%,使用SPA方法分析仍将得到一个接近于0的低于判决门限的估计值,从而做出错误的判决.同时,将动态补偿的相关参数作为密钥的一部分,进一步提高了隐藏系统的安全性.实验表明:该方法同时还能有效抵抗RS分析及SPA和RS的多种改进方法的攻击.

光谱特征波长的SPA选取和基于SVM的玉米颗粒霉变程度定性判别

利用波长范围在833~2 500nm的傅里叶变换近红外光谱（Fourier transform near infrared spectroscopy,FT-NIR）对不同霉变程度的玉米颗粒进行检测区分。首先,为避免光谱数据首尾噪声影响,对比四种常见的预处理方法,最终选择移动平均平滑法对原始光谱数据进行预处理;然后为选出合适的样本集划分方法以提高模型预测性能,对常见的四种方法进行对比,最终利用SPXY（sample set partitioning based on joint x-y distance）法进行样本集划分;进一步为减少数据量,降低维度,使用连续投影算法（successive projections algorithm,SPA）提取出7个特征波长,分别为833,927,1 208,1 337,1 454,1 861和2 280nm;最后,将七个特征波长数据作为输入,选取径向基函数（radial basis function,RBF）作为支持向量机（support vector machine,SVM）核函数,取参数C=7 760 469,γ=0.017 003建立判别模型。SVM模型对训练集和测试集的预测准确率分别达到97.78%和93.33%。另取不同品种的玉米颗粒,以同样的标准挑选样品组成独立验证集,所建立的判别模型对独立验证集的预测准确率达到91.11%。结果表明基于SPA和SVM能有效地对玉米颗粒霉变程度进行判别,所选取的7个特征波长为实现在线霉变玉米颗粒近红外检测提供了理论依据。

医院获得性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌Spa和SCCmec分型研究

目的对医院获得性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(HA-MRSA)A蛋白(Spa)和葡萄球菌mec基因盒(SCCmec)分型同源性研究,为预防和控制医院感染提供依据。方法采用药敏纸片法(K-B法)、SCCmec分型及Spa分型技术,收集自2013年8月至2014年4月80株HA-MRSA,进行药敏试验和同源性分析,并检测毒力基因杀白细胞毒素(pvl)基因和毒性休克综合征(tsst)基因。结果药敏结果显示,80株HA-MRSA对青霉素、氨苄西林/舒巴坦、亚胺培南均耐药,对环丙沙星耐药率为90.0%,对克林霉素耐药率为58.8%,对复方磺胺类耐药率为13.8%,对万古霉素、利奈唑胺、替考拉宁均敏感。SCCmec分型结果显示,80株MRSA中SCCmecⅡ型占73.75%、SCCmecⅢ型(13.75%)、SCCmecⅤ型(12.5%)。Spa分型,28株为t2460型(35%)、9株为t002型(11%)、6株为t030型(8%)、7株为t632型(9%)、5株为t037型(6%),其他Spa型相对分散。pvl基因阳性率为7.5%(6株),tsst基因为阴性。结论 HA-MRSA SCCmec分型以Ⅱ为主,Spa分型以t2460型为主,有较高的同源性;HA-MRSA对多种药物具有较高的耐药性并且存在多重耐药。

区域水资源短缺风险的SPA—VFS评价模型

基于集对分析原理,选取区域水资源短缺风险程度的风险率、脆弱性、可恢复性、重现期和风险度为评价指标,建立了基于集对分析—可变模糊集的区域水资源短缺风险评价模型。湖北漳河灌区实例结果表明,灌区水资源短缺风险均处于较低风险水平,预测结果与灌区现状的开发利用程度、缺水量相符,该模型具有一定的可操作性和实用性,并为区域水资源规划和管理提供决策依据。

基于SPA的喀斯特地区水安全评价——以贵州省为例

根据目前公认的水安全内涵,将水安全分为三个子系统。水资源子系统、水环境子系统和水灾害子系统。三者相互联系、相互作用,形成了复杂、时变的水安全系统。基于水安全的基本原理和喀斯特区域特有的水循环机理,依据"驱动力(D)—压力(P)—状态(S)—影响(I)—响应(R)"模型建立了贵州省喀斯特区域水安全评价指标体系。基于集对分析理论,引入能够体现系统确定性和不确定性的同异反联系度计算公式,建立了城市水安全的评价模型。将集对分析法运用到水安全的评价中,可以先通过计算评价样本与评价指标之间的联系度对样本作初步的排序,再对样本作进一步的同一、差异、对立的集对分析,以判断出评价样本的等级。研究结果表明:(1)在水资源安全状态方面,贵州省9个州市中4个处于安全状态,2个处于基本安全状态,2个处于不安全状态,1个处于危机状态;(2)在水环境安全状态方面,2个处于安全状态,4个处于基本安全,3个处于不安全;(3)在水灾害安全状态方面,1个处于非常安全,4个处于安全,1个处于基本安全,2个处于不安全,1个处于危机;(4)在水安全综合状态下,有3个处于安全状态,有4个处于基本安全状态,有2个处于不安全状态,没有处于非常安全和危机状态。

一种SPA集转化Fuzzy集的新方法

结合SPA集,Vague集及Fuzzy集理论分析,在此基础上提出了一种基于SPA集向Fuzzy集转化的新方法,给出了SPA集转化Fuzzy集的相关准则及证明。通过示例验证了该算法的有效性与合理性。

近红外光谱技术结合PLS和SPA检测鲜冬枣表面农药残留量的方法

以喷洒不同浓度毒死蜱的鲜冬枣为研究对象,研究近红外光谱技术结合偏最小二乘法(PLS)和连续投影算法(SPA)检测鲜冬枣表面农药残留的方法。运用AntarisⅡ近红外光谱仪对喷洒不同浓度的毒死蜱的鲜冬枣样品进行扫描,首先建立全波段PLS模型,然后应用SPA提取特征波长,作为PLS的输入变量,建立SPA-PLS模型,将全波段PLS模型和SPA-PLS模型进行比较。经SPA提取5个特征波长建立的模型,使用变量数仅占全波段的0.32%,但建立的冬枣表面农药残留模型的准确度和精度优于全波段所建立的模型。近红外光谱技术结合SPA和PLS建立鲜冬枣表面不同浓度毒死蜱农药残留的模型是可行的,同时SPA算法简化模型复杂度,提高模型精度及稳定性。