基于统计空间映射的自学习模式识别方法

针对生产工况实测数据不能覆盖整个数据空间的现象，提出了一种基于统计空间映射的自学习模式识别方法．通过实测数据的仿真实验验证了该方法的有效性．     

土地利用变化对地下水位空间分布的影响

为研究土地利用变化与地下水位的关系,基于吉林西部大安市不同时期的遥感影像,利用转移矩阵计算土地利用变化的转移量.结合大安市地下水监测井数据及地统计学,得到地下水位及土地利用类型空间分布图,并分析了地下水位的时空变异特性及土地利用变化对地下水位影响.结果表明:地下水位变化呈明显的空间分布特征,且人为因素对地下水位空间变化的影响比重增大;该区土地利用类型存在剧烈的时空转换,土地利用类型变化剧烈的地区均是地下水位急剧变化的区域,说明土地利用类型的变化和地下水位空间分布存在正相关性.     

融合空间和统计特征的CNN-GRU臭氧浓度预测模型研究

近年来,空气污染问题备受关注,近地面臭氧逐渐成为我国部分城市的首要污染物,因此对臭氧浓度的精准预测尤为重要.为了进一步提高臭氧浓度预测的精度,提出一种融合空间特征和统计特征的卷积神经网络和门控循环单元（Convolutional Neural Networks and Gate Recurrent Unit,CNN-GRU）臭氧浓度组合预测模型.首先,通过对时空因素以及其他大气污染物与臭氧浓度进行相关性分析,利用基于统计域的方法和克里金插值法对臭氧浓度时序数据进行预处理来提取臭氧浓度数据的时空特征,采用并联杂交CNN和GRU结构的组合预测模型得到最终的臭氧浓度预测结果 .实验结果表明,CNN-GRU组合预测模型预测未来一小时的臭氧浓度可决系数、均方根误差和均方误差的值分别为0.9598,11.9508和8.2753,未来两小时的臭氧浓度可决系数、均方根误差和均方误差的值分别为0.8985,18.5373和13.0045,优于独立的CNN、长短期记忆（LongShortTermMemory,LSTM）网络、GRU、卷积-长短期记忆网络（Convolutional LSTM Network...     

土壤特性的空间差异及其空间插值方法研究

对土壤养分的空间差异及其空间插值方法进行研究,获得田间土壤养分的连续空间分布,是精准农业技术体系中用GIS管理和分析土壤背景数据的一项基础性工作.本研究对一块面积为28533m2的旱地以30m×30m间隔采样,获36个有关土壤速效钾、速效磷和有机质含量的采样数据.用移动平均、趋势面拟合、点状克立格、逆距离加权等空间插值方法得到各种插值的连续空间分布,与同期用15m×15m采样间隔所得132个实际观察数据进行比较,结果表明几种插值方法并无显著差异,但其中以克立格和逆距离加权插值整体效果最好,尤以克立格指数模型最佳.     

岔巴沟流域次降雨水沙耦合关系空间变异研究

在全面分析岔巴沟流域地貌形态、沟网及降雨空间分布等因素基础上,结合野外实地观测资料,对该流域次降雨水沙耦合关系及其空间变异性进行了研究.结果表明,岔巴沟流域次降雨输沙模数与洪峰流量模数及径流深具有较强的相关性,这种相关性耦合关系具有明显的空间变异性,流域面积、地貌形态等下垫面因子是形成该空间变异性的主要原因.     

中国国土全局空间统计

利用全局空间统计方法,估计中国国土在地球球面空间上的整体特征。提出基于空间格局的全局空间随机抽样方法,对中国数字高程模型（DEM,1：400万）数据进行抽样,分别估计了中国国土的地形曲面和几何轮廓的空间格局参数,其中包括重心、方位、地理范围和空间密集性等。结果表明,中国地形和几何轮廓具有不同的重心、方位、地理范围和空间密集性,揭示了中国国土空间格局的复杂性;中国国土空间格局参数的估计误差很小,反映了全局空间随机抽样方法的有效性。     

模糊度量空间中的统计收敛

在较一般模糊度量空间中,引入了统计收敛和统计柯西列的概念;讨论了统计收敛和统计柯西列的一些重要性质;此外,还介绍了模糊度量空间中序列的稀疏子列、统计极限点、统计聚点的概念,研究了它们之间的相互关系.统一和推广了Sencimen 和Pehlivan S近期的工作.     

模糊度量空间中统计收敛的等价刻画

统计收敛在模糊度量空间中已得到应用,但模糊度量空间中的统计完备与完备的关系 尚不明确。鉴于此,本文探讨了完备的模糊度量空间中序列的统计收敛的等价刻画,导出了统计 完备与完备的等价性。研究结果完善了模糊度量空间中序列的统计收敛的相关性质。     

滨海平原区土壤电导率的空间变异规律研究

为了确定滨海平原海涂围垦对土壤盐分的影响,本研究借助于常规统计与地统计相结合的方法,对比分析了纵跨慈溪滨海平原的不同围垦区的电导率数值,分析其空间结构,并进行空间预测。研究表明:1)海涂围垦区电导率呈强空间自相关性,相关距离与七塘位置密切相关;2)通过一维空间插值发现,从山前平原到海岸带呈现有规律的增加趋势,在七塘位置附近发生突变;3)根据土壤电导率与盐分含量的线性相关方程,确定研究区土壤含盐量的数值,并对土壤含盐量进行等级划分,七塘是盐土与非盐土的主要分界限。围垦是制约土壤电导率与土壤盐分空间分布的主导因子,在围垦历史的影响下,土壤类型与土地利用类型也随之发生变化。了解土壤盐分的分布规律,可以为作物种植、施肥灌溉等精确农业措施的实施提供数据基础与科学依据。     

复合地下渗滤床中污水脱氮效果及影响因素的研究

设有分水装置的复合地下渗滤对氮有较好的去除效果,当进水TN在28.34~50.82 mg/L时,系统对NH+3-N去除率为76.76%,TN去除率为64.33%。该系统内氨化菌、硝化菌、亚硝化菌等自养菌在各级渗滤床上部分布均匀且处于较高数量级(105~106 MPN/g),二级渗滤床内反硝化菌明显高于一级渗滤床,其数量106~107 MPN/g。各级渗滤床中氮转化菌分布和ORP测定结果表明该系统具有较好的硝化-反硝化环境条件,其中影响脱氮效果的主要因素是N/C和Nv。     

宁夏引黄灌区灌淤土土壤养分空间变异性研究

采用规则网格取样、土壤养分状况系统研究法,应用一般统计学和地统计学理论研究宁夏灵武良繁场灌淤土耕层土壤有机质和速效Ca、Mg、K、P、S、NH4+-N含量空间变异性.结果表明,研究区土壤NH4+-N、速效K、P含量普遍较低,其低于临界值的比例分别为100%、61%和53%;速效P的变异系数最大,为66.6%,其它养分变异系数在19.1～34.8%之间.地统计学分析表明,NH4+-N和速效S在该采样尺度下不具备空间自相关性,而有机质、Ca、Mg、K、P具有较强的空间自相关性,块金效应在(0～20)%之间.在此基础上,利用普通克里格插值方法绘制了土壤速效Ca、Mg、K、P含量分布图.基于土壤养分状况和空间分布特征,目前仅需要考虑对该村土壤K,P进行分区管理.     

膜上灌土壤水分特性空间变异性的概率统计分析

用经典的概率统计方法研究了膜上灌条件下土壤水分某些要素的空间变异性。分析结果表明，土壤水分各特性值近似为正态分布，其合理取样数不大于４０。     

基于多重分形理论的农田土壤特性空间变异性分析

土壤性质是影响土壤水分运动和溶质迁移的重要因素,土壤特性的空间变异性研究对于农田土壤质量管理具有重要意义.为定量研究土壤特性空间变异性的复杂程度,本文以再生水灌区农田土壤为研究对象,应用分形和多重分形理论定量分析了农田土壤颗粒含量、土壤容重、饱和含水量、孔隙度等土壤特性的空间变异性.结果表明:土壤容重、孔隙度的分形维数D较大,其空间分布具有较大的随机性,即空间分布的均匀性较好;土壤特性的空间分布具备多重分形特征,多重分形谱的谱宽Δα可以定量表征土壤属性空间分布的不规则特征,饱和含水量的多重分形谱谱宽Δα最大,其空间分布的不规则形最大;大值数据对于砂粒、容重和饱和含水量空间变异性的贡献率较大.因此,多重分形参数可以作为定量反映土壤特性空间变异性的潜在指标.     

土体物理参数及空间构形的分形研究

土是由土的颗粒组成,存在着大量的孔隙.研究表明,土体中的颗粒和孔隙表现出分形特征.本文从两个方面介绍了土体物理性质的分形研究:(1)分形用于定量描述土体的的密度,孔隙表面积等物理参数;(2)分形用于定量描述土体的构形,如土体微观结构,孔隙尺寸分布,颗粒尺寸分布等物理性质.     

基于GIS和地统计学的烟田土壤养分空间变异特征研究

基于GIS和GPS定位技术,结合网格取样,用地统计学方法研究了褐土烟区土壤养分(有机质、碱解氮、速效磷、速效钾)的空间变异规律,并绘制了养分空间分布图.结果表明:土壤养分在整个研究区内均表现出中等变异水平,其变异性大小表现为:速效磷有机质碱解氮速效钾.除有机质外,其它元素都表现出较强的空间结构性,土壤有机质的空间相关距最大,达447m,碱解氮的自相关距最小,仅123m;速效磷和速效钾的相关距分别为337m和345m.基于半方差函数模型,用普通克里格法对研究区土壤养分进行了克里格插值,结果表明:有机质在研究区内普遍缺乏,速效磷、速效钾含量中等,而碱解氮含量在整个研究区分布较复杂,呈零星装分布.     

新疆北疆土壤养分空间变异特性的初步研究

测定了36个土样的有效养分(碱解氮、有效磷、有效钾、有效锌)和有机质的含量，结果表明，碱解氮、有效磷、有效锌、有机质和有效钾含量的空间自相关性较强。采用Kriging指数模型的拟合效果最佳。对试验点空间预测结果说明，土壤碱解氮、有效磷、有机质含量的空间变异程度大，而有效钾、有效锌含量的空间变异程度小。     

太湖流域典型地区土壤酸度的空间变异特征研究

在GIS支持下,运用地统计学方法分析了太湖流域典型地区耕层土壤pH的空间变异性.结果表明,研究区域土壤pH具有较强的空间自相关性,自相关距离在44km左右.在30km空间范围内,土壤pH的空间变异表现为各向同性,超出此范围,各向异性明显增强.Kriging插值结果表明,研究区域土壤pH的空间分布格局是北部高,中部低,南部丘陵地区则是高、低镶嵌分布.     

考虑土性参数空间变异性的地基承载力可靠性分析

根据Vanmarcke提出的随机场理论描述土性参数的空间变异性,并通过实例采用改进的Monte-carlo方法计算地基承载力可靠性指标,在该过程中考虑土性参数的空间变异性以及土性参数间的互相关性,将计算结果与直接Monte-carlo法及JC法进行了比较,得出了一些有价值的结论.     

北京山区典型森林土壤的养分空间变异与环境因子的关系

根据北京山区典型森林植被的分布设置采样点,应用典范对应分析(CCA)法,对土壤养分空间变异与环境因子的关系进行分析.结果显示:研究区土壤有机质、氮、钾含量相对丰富,严重缺磷,养分整体表现为中等变异.从CCA排序结果看,环境对养分变异的影响程度及因子数量均随土层深度的增加而减小.0—10cm、10—20cm土层养分的影响因子相似,主要为坡位、海拔、0—20cm土层含水量及容重;20—40cm土层养分的主要影响因子为坡位、海拔、0—40cm土层含水量及容重;40—60cm土层养分的主要影响因子为该土层的pH值.对不同养分指标而言,有机质、全氮和碱解氮的主要影响因子为坡位、土壤含水量、海拔及林分类型;速效钾主要受土壤厚度影响;其它指标受环境因子的影响小.环境因子的定量分离结果显示,其在总体上解释了83.33%的养分变异,其中土壤相关因子解释了50.37%,地形因子解释了7.96%,二者的耦合作用解释了25%.     

增设渗透廊条件下土壤中气液两相流动实验研究

针对污染土壤生物修复技术,构建了增设渗透廊条件的土壤内气液流动实验台,并赋予了渗透廊以饱和度突变功能.实验研究了渗透廊底部材料厚度及液位高度对液体渗透流量的影响,并在有无强制通气条件下对液体流量以及饱和度进行了测量,对注水前后气体在土壤中的流动阻力特性进行了实验研究.实验结果显示:渗透廊底部材料厚度减小及渗透廊中液位高度增加均可使液体渗透流量减少;在通气后土壤中液体流量有所减少,而注水后气体的压损增大.本实验所测数据对理论模型的验证提供了依据.