基于多源遥感数据与模型对比的冬小麦土壤含水量区域监测研究

实时、精准的土壤水分含量监测是农业用水管理的基础,探究冬小麦土壤水分反演的最优模型对于提高农业用水效率和可持续发展均具有重要的意义。本研究以河南省鹤壁市浚县冬小麦种植区域的土壤水分含量为研究对象,采用无人机遥感数据、卫星遥感数据、田间采样数据,分别运用温度植被干旱指数模型、水云模型和改进的水云模型3种方法,进行土壤含水量反演对比分析与最优模型选择。结果表明,3种方法中10 cm深度的反演精度均高于20 cm,且R^(2)均大于0.4。其中采用改进的水云模型方法在10 cm深度的R^(2)为0.7055、RMSE为0.0209,20 cm深度的R^(2)为0.5069、RMSE为0.0271,优于水云模型和温度植被干旱指数的反演效果。因此,改进的水云模型是一种适合用于麦田土壤水分反演的方法,它能够提供较高的反演精度。

基于Sentinel-1/2改进极化指数和纹理特征的土壤含盐量反演模型

目前Sentinel-1/2协同反演植被土壤含盐量的研究大多是基于Sentinel-2光谱信息和Sentinel-1后向散射系数,没有考虑Sentinel-2光谱信息容易受土壤亮度等信息影响,Sentinel-1后向散射系数容易受土壤粗糙度和水分影响。为进一步提高Sentinel-1/2协同反演植被土壤含盐量的精度,用水云模型对雷达卫星后向散射系数进行校正,消除植被影响;然后协同Sentinel-2纹理特征,基于VIP、OOB、PCA 3种变量筛选和RF、ELM、Cubist 3种机器学习回归模型构建植被土壤含盐量反演模型。研究结果表明:经过水云模型去除植被影响后的雷达后向散射系数及其极化组合指数与土壤含盐量的相关性有一定程度的提高。不同变量选择方法与不同机器学习方法耦合模型在反演土壤含盐量中,OOB变量筛选方法与RF、ELM和Cubist 3种机器学习方法的耦合模型精度最佳,建模集和验证集的R2都在0.750以上,且验证集的RMSE和MAE均最小;其中OOB-Cubist耦合模型精度最高,且R_(v)^(2)/R_(c)^(2)为0.955,具有良好的鲁棒性。研究可为机器学习协同物理模型、光学卫星协同雷达卫星在土壤含盐量反演中的进一步应用提供思路。

基于云物元的寒区公路绿色施工评价体系研究

脆弱性冻土生态环境与寒区公路建设存在复杂的博弈关系,二者相互制约、相互影响,为践行绿色低碳公路的战略目标,科学构建一套寒区公路绿色施工评价体系,是十分迫切且重要的。鉴于此,文章基于文献调查法和德尔菲法进行寒区公路绿色施工评价指标体系的构建,运用改进的三标度层次分析法对评价指标权重进行确定,将云模型引入到物元可拓评价模型,建立各评价指标正态云评价语言云参数,实现模糊性指标评价语言从定性到定量的转换,通过MATLAB多次仿真计算评价指标与各评价等级间隶属度,运用最大隶属度原则判断寒区公路绿色施工评价等级。对黑龙江省多年冻土区呼玛至十八站段公路项目进行绿色施工评价,得到“Ⅳ”级评价结果,绿色施工发展态势较好。对比模型计算结果与项目实际绿色施工情况得,绿色施工模型评价结果与项目绿色施工实际开展状况相吻合,证实了建立的指标体系与评价模型的科学合理性,可为同类寒区公路项目开展绿色施工评价提供一定的借鉴。

堰塞坝开发利用综合评价方法与应用

现阶段堰塞坝开发利用工程设计建设大多沿用传统土石坝相关技术理论,应急抢险、风险分析及开发利用可行性分析完成后,缺少针对堰塞坝开发利用效果的定量评价方法。通过分析社会及生态、供水灌溉、发电功能及投资回报等堰塞坝开发利用需求,建立堰塞坝开发利用综合评价指标体系和多级模糊综合评价模型,引入云模型改进的层次分析法确定各指标权重,结合构建的隶属度函数确定各指标隶属度,并以红石岩、唐家山、白格、舟曲泥石流堰塞坝为典型案例,综合评价国内典型堰塞坝开发利用效果。结果表明:堰塞坝开发利用综合评价体系满足需求效果及收益最大化的评价要求,改进的多级模糊综合评价模型较好地解决了评价指标随机性、离散性等问题;综合评价结果与工程实际情况基本相符,评价体系及模型具有较好的适用性。研究成果可为堰塞坝开发利用综合评价提供理论参考和实践依据。

基于改进AHP-灰云模型的模块栈桥加工制造安全风险评价

为了对新型模块式钢栈桥加工安全风险进行客观评价,保障生产顺利进行,采用改进AHP-灰云模型对某模块栈桥加工制造过程进行安全风险评价。从人、机械、物料、环境和管理5个方面开展系统研究,建立了包括9项二级指标和28项三级指标的安全风险评价指标体系。采用改进的层次分析法确定指标权重值,将现场安全风险评估值输入灰云模型,进行风险等级的确定。研究结果表明该方法适用于模块栈桥加工制造安全风险评价,经分析吊车与地面作业交叉情况、机械设备的检查维修、噪声的影响三项指标风险值较高,并提出相应的风险防范措施。

基于云模型综合相似度的电力物联网关键技术综合评价

目前电力物联网关键技术应用的综合评价具有单评价对象的特点,传统评价方法无法适用.为全面评价电力物联网项目建设水平和运营成效,在综合考量电力物联网不同建设和运营阶段及其关键要素基础上,建立电力物联网关键技术综合评价指标体系,根据其单评价对象场景的特点,提出基于云模型综合相似度的评价模型.通过对逼近理想解排序方法的改造构建单评价对象的决策矩阵,提出以兼顾云模型的形状-距离综合相似度为度量,表征逼近理想解排序方法的相对贴近度,进而实现对单评价对象的精准评价.应用所提方法综合评价某电力物联网示范工程,验证了所提综合评价体系和评价方法的客观性与全面性.

水利工程社会影响后评价指标体系构建及应用

水利工程的建设涉及范围广泛,会对当地产生一定社会方面的影响,目前尚无统一的规定和系统的方法体系评价这些影响及指标的选择与评判。为此,结合现阶段国家水利工程建设发展目标与规划要求,从居民生活环境、工程社会效益、地区和谐性三个方面构建了包含3个一级指标、13个二级指标和29个三级指标的水利工程社会影响后评价指标体系,阐述了各指标含义和评价标准,考虑到评价过程的模糊随机性,运用变权函数进行权重的修正,并构建等级云模型分析评价结果的不确定性。工程实例应用结果表明,水库建设后对当地的社会影响等级为中等,建设区水环境、资源开采利用、工程效益开发是区域后期建设管理的重点。

基于云模型的军队住房建设施工安全风险评价方法研究

根据军队住房建设施工安全风险因素特点,采用层次分析法计算军队住房建设施工安全风险评价指标的权重,通过建立军队住房建设施工安全评价云模型,实现对军队住房建设施工安全风险的科学有效评价。以某部统建房建设项目为例进行安全风险实证分析,结果表明该方法可以实现对军队住房建设施工安全风险的有效评价,为军队住房建设施工安全评价实践提供技术支撑。

基于云模型的医院移动门户评价模型构建及实证研究

目的探索从用户维护角度构建医院移动门户综合评价模型。方法以CRM-BSC理论为基础构建评价指标体系,引入云模型构建了医院移动门户综合评价模型,最后选取3个医院官方App进行实证研究,验证模型有效性。结果医院官方App的建设状态虽然较好,但在不同评价维度中表现相差较大。在“用户价值”与“用户感知价值”维度表现良好,但在“用户知识”与“用户互动”维度表现欠佳,需进一步进行优化和完善。结论所构建的综合评价模型可为移动门户提供综合评价标准与工具,研究结果可为医疗机构改善移动门户的服务提供决策支持。

基于探地雷达和可拓云的城市道路塌陷易发性评价

随着城市道路网络的不断发达,道路塌陷问题愈加严重。为更好地为道路塌陷灾害实行易发性评价,从而进行预警,此研究将探地雷达数据创新性地融合进评价体系当中,更直观地反映了城市道路塌陷易发程度;并利用变异系数-G1法进行指标的主客观交叉赋权;最后利用可拓云模型的评价方法,很好地反映了具有模糊性和随机性的道路塌陷的客观规律,构建出城市道路塌陷易发性评价模型。并以广州市某市政道路为工程实例,验证了该评价模型的科学有效性。

基于可拓云模型的储供基地保障能力评估

依据储供基地整体保障流程,论文构建了储供基地保障能力评估指标体系,并以此提出了基于可拓云模型的储供基地保障能力评估方法。采用层次分析法和熵权法确定指标权重,运用可拓云理论对储供基地保障能力进行了评估,并得出了评估结果,为储供基地保障能力评估提供了一种新的思路。

基于SEM-CM模型的城市轨道交通运营安全评价研究

城市轨道交通是公共交通中的重要组成部分,确保运营安全平稳有序是城市轨道交通行业的重要职责。针对目前研究城市轨道交通运营安全的诸多模型中,存在的主观性较强,缺乏客观数据支撑问题,引入结构方程(SEM)结合云模型(CM),构建城市轨道交通运营安全评价模型,从设施设备、管理层面、人为因素、自然环境4个方面构建评价指标体系,通过SPSS、Amos软件运用结构方程对各项指标数据进行信效度检验及适配度分析,挖掘出数据内部的重要特征后得出相应权重。然后,计算出各指标的云模型数字特征,使用Matlab软件绘制出云图,进行结果对比分析。以贵阳市城市轨道交通为例,得出最后结论表明该模型能更好消除主观性,与实例的实际运营情况相符。

基于无人机多维数据集的森林地上生物量估测模型研究

森林地上生物量(Aboveground biomass,AGB)是评价森林生长情况的重要指标。基于数字航空摄影(Digital aerial photography,DAP)生成的二维和三维数据,分别计算了41个点云高度变量和16个可见光植被指数,利用6种回归算法(随机森林(RF)、袋装树(BT)、支持向量回归(SVR)、Cubist、类别型特征提升(CatBoost)、极端梯度提升(XGBoost))分别构建了单一变量集和综合变量集AGB估测模型,探索了不同变量对于AGB估测模型的贡献。研究结果表明光谱数据集和点云数据集AGB预测模型精度最高分别为Cubist和XGBoost,R^(2)分别为0.5309和0.6395。组合数据集最高精度模型为XGBoost,R^(2)达到0.7601,XGBoost模型具有更高的AGB估测稳定性。研究还表明6种机器学习模型的贡献主要取决于所考虑的回归方法,所选择的特征个数和特征对模型的重要性在不同的模型中并不一致。DOM光谱特征在AGB的估测中具有更高的重要性。总体来说,二维和三维数据的结合能够有效提高森林AGB估测精度,基于无人机倾斜摄影获取的RGB影像能够实现森林AGB的快速无损估计。

基于粗糙集-云模型的城市常规公交运力配置水平评价

为优化完善城市常规公交运力配置的多层次综合评估指标体系及其等级标准,以便科学评估常规公交运力配置水平,提出了一种基于粗糙集-云模型的城市常规公交运力配置水平评估模型。首先,利用粗糙集理论对指标体系进行筛选,并匹配了相应的等级标准;然后,采用CRITIC方法对指标进行赋权,进而利用云模型算法生成评价标准云和结果云,通过数字特征和云图直观展现评价结果。最后,以青岛市主城区144条常规公交线路为例,对模型进行了验证。结果显示:青岛市主城区144条常规公交运力配置水平目标层综合评价等级为“中等”,在子目标层(公交客流水平、公交线路水平、公交线路发车水平、公交车辆运营水平、公交车辆技术水平)中,评价等级为“中等”及以上的占60%,总体上与目前青岛市主城区常规公交运力配置水平特点相符。研究表明,该模型能实现对城市常规公交运力配置的综合评价,可为城市常规公交运力配置评价体系和评价模型构建提供参考。

家庭农场可持续成长能力评价及制约因素分析

本文通过构建“基础资源-动态能力-外部环境”的家庭农场可持续成长能力评价理论分析框架和评价指标体系,利用云模型组合赋权法和对湖南省199个农场的调研数据,在筛选优化评价指标的基础上,实证评估家庭农场可持续成长能力,并进一步分析其主要制约因素。研究发现:(1)家庭农场总体可持续成长能力较差,且主要由外部环境支撑,来自内部基础资源和动态能力的贡献明显不足。(2)家庭农场可持续成长能力在不同经营类型、不同农场类型以及不同地区间存在差异。其中,养殖类>种养结合类>种植类,示范农场高于非示范农场,高经济发展水平区依次优于中、低经济发展水平地区。(3)制约家庭农场可持续成长能力的关键因素集中于基础资源和外部环境两个维度。为此,要提升家庭农场可持续成长能力,需增强家庭农场内生成长动力,实施差异化扶持政策,并进一步优化其发展的外部环境。

既有钢筋混凝土框架结构的多指标云模型地震损伤评估

目前的既有钢混结构地震损伤研究没有同时考虑不同抗震设计规范差异和耐久性两个因素对结构抗震性能的影响,且损伤指标较简单,在动力损伤分析中也存在局限。基于云模型的特点,提出了包括弹塑性耗能差率、刚度损伤指数、层间位移角和顶点位移角的多元结构损伤状态综合评估方法,能够同时考虑结构各损伤指数的随机性和模糊性。考虑不同版本抗震设计规范造成的结构性能差异和耐久性下降对结构性能的影响,设计3个典型五层钢混框架结构,进行增量动力分析,验证损伤评估方法的准确性。结果表明:随着抗震规范版本的更新,结构的损伤程度有适当减轻;同一结构的损伤程度因混凝土碳化作用先减轻后加重;采用弹塑性耗能差率表征既有结构的地震损伤效果优于刚度损伤指数;基于多指标云模型损伤评估方法获得的云模型综合隶属度和综合损伤值能够更加细化和精确地描述结构损伤状态。

基于云模型和TODIM的应急预案评估方法研究

为提高应急预案评估的科学性,提出基于云模型和TODIM法的应急预案评估新方法,利用云模型表征语言评估信息,通过得分函数处理云值,提出基于云值的主客观权重计算方法,以弥补单一赋权法求解评估指标权重的不足;基于云模型和TODIM法对候选应急预案进行优劣排序,并验证本文方法的可行性和有效性。研究结果表明:基于云模型和TODIM法的应急预案评估新方法计算出的数值结果合理、准确,研究结果可为相关部门提高应急管理能力提供借鉴。

塔机驾驶员岗位胜任力云评价模型研究

为提高塔机作业安全水平,基于胜任力理论,在调研分析塔机驾驶员岗位特点及其胜任特征的基础上,构建包括自我特质、知识储备、业务技能和价值观念4个二级评价指标和16个三级评价指标的塔机驾驶员岗位胜任力评价指标体系;综合运用云理论及其正逆向云发生器,厘定塔机驾驶员岗位胜任力评价标准云和评价指标权重云,并耦合专家知识经验构建塔机驾驶员岗位胜任力云评价模型;最后利用云评价模型对某建筑工地塔机驾驶员岗位胜任力水平进行评估与分析。结果表明:该建筑工地塔机驾驶员I1和I4的岗位胜任力水平评价值分别为85.481和87.354,均处于评价等级良和优之间,更偏向于等级良,说明他们的自我特质水平有很大的提升空间,需对其加强针对性的安全培训。该评价结果与客观实际情况基本一致,表明本文提出的塔机驾驶员岗位胜任力云评价模型是科学、合理的。

基于PCA的采煤机健康状态云模型评估分析

为了有效评估采煤机健康状态,本研究提出了一种基于PCA和云模型的采煤机健康状态评估方法。以某矿场采煤机作为研究背景,选取截割部、牵引部、变频部、调高调压四个方面共10个影响因素作为评价指标,建立采煤机健康状态评价体系;为了避免决策者的主观影响,本研究从定量角度对采煤机健康状态进行评估,运用PCA对数据进行降维并计算各指标权重,构建基于云理论的采煤机健康状态云模型,依据云模型特征参数确定采煤机健康状态等级。通过实例分析表明,基于PCA的采煤机健康状态云模型评估方法可准确的判断当前采煤机的健康状态,为煤矿企业安排维护计划提供一定的参考。

基于Cloud-AHP的隧道铣挖机效果评价研究

为有效控制软岩隧道超欠挖,控制隧道塌方,降低施工风险,提高施工效率,铣挖机在施工中被广泛推广。目前针对铣挖机在软岩隧道中应用效果的量化评价研究较少,未能客观地反映出铣挖法在工程项目建设过程中的作用。本文基于云模型—层次分析法展开隧道铣挖机效果评价,首先从多方面深入分析了效果评价的基本要素,其次利用专家调查法和层次分析法建立了多维度评价指标体系及评价模型,最后借助云模型描述评价标准和评价结果,根据最大隶属度原则确定隧道铣挖机应用效果等级为优秀,并搜索识别主要影响指标,为技术管理工作提供依据。通过分析评价结果以及施工应用实际,开挖过程中铣挖机能充分适应软岩隧道地质环境,超欠挖及掌子面平整度能够得到保障,洞周变形收敛小,开挖进尺易控制,机械化施工效率高,该方法在隧道铣挖机效果评价中,评价过程合理科学,评价结果客观准确,可为类似工程提供参考。