基于高斯回归分析的水稻氮素敏感波段筛选及含量估算

水稻氮素含量的准确监测是稻田精准施肥的重要环节,水稻叶片氮素含量发生变化会引起叶片、冠层的光谱发射率发生变化,高光谱遥感是目前作物氮素无损监测的关键技术之一。以2018年-2019年湖北监利两年水稻氮肥试验为基础,分别获取水稻分蘖期、拔节期、孕穗期、扬花期、灌浆期五个生育期水稻叶片和冠层两个尺度的高光谱反射率数据及对应的叶片氮素含量数据,利用单波段原始光谱和一阶导数光谱的相关性分析、高斯过程回归（GPR）等方法筛选水稻全生育期叶片及冠层尺度氮素敏感波段。针对敏感波段,利用单波段回归分析、随机森林（RF）、支持向量回归（SVR）、高斯过程回归-随机森林（GPR-RF）、高斯过程回归-支持向量回归（GPR-SVR）和GPR构建水稻氮素监测模型,并进行精度对比,以确定水稻叶片在各生育期的氮素估算最佳模型。结果表明：GPR筛选的敏感波段符合水稻氮素含量及光谱变化的规律。相同条件下,叶片模型精度整体高于冠层模型。相关性分析模型中,叶片尺度原始光谱模型更好,冠层尺度刚好相反,冠层一阶导数光谱可以减弱稻田背景噪声的影响。其中,叶片最佳模型建模集R2为0.79,验证集R2为0.84;冠层最佳模型建模集R2为0.80,验证集R2为0.77。与相关性回归分析模型相比,机器学习模型受生育期影响小（R2>0.80,NRMSE<10%）。其中,RF比SVR更适合对GPR敏感波段建模,GPR-RF模型可以用1.5%左右的波段达到RF模型使用全部波段的精度。五种方法中,GPR模型对生育期敏感度最低、叶片及冠层尺度效果都很好(R2>0.94,NRMSE<6%)。且与其他四种机器学习方法相比,GPR模型可有效提高冠层氮素含量估算的精度和稳定性（R2增加0.02,NRMSE降低1.2%）。GPR方法可为筛选作物氮素高光谱敏感波段、反演各生育期叶片及冠层氮素含量提供方法参考。     

高斯型耦合Tavis-Cummings模型中原子的熵压缩

利用全量子理论研究了高斯型耦合Tavis-Cummings模型中一个原子的熵压缩,运用数值计算方法讨论了原子垂直于腔轴的运动速度、光场强度以及两原子的初态对单个原子熵压缩的影响.结果表明,原子的熵压缩时间由原子的运动速度决定,压缩程度由光场强度决定,压缩时间和压缩程度还决定于原子的初始状态.     

Bhabha散射中的完整电弱效应与标准模型的完美性问题

本文在电弱统一标准模型(SM)的理论框架中,对Bhabha散射问题作了全新的理论分析与深入研究.在具体研究方法上采用了量子场论微扰理论中的一种全新计算模式——重整化链图传播子理论,并应用到Bhabha散射的计算研究中.在SM中,本文需要考虑Bhabha散射内部过程的完整电弱作用效应,为此应寻求出由光子γ和中间玻色子Z0构成的复杂混合圈链图重整化传播子,然后利用这类传播子计算出Bhabha散射中由混合圈链图传播子传递完整电弱作用下的反应截面.这一理论计算结果与实验值在实验观测误差范围内吻合较好.本文这一重要研究结果不但从另一个侧面证实了SM理论描述电弱作用下的粒子反应的精确性;而且也暗示SM理论应该是一个十分完美的理论,理论终极预言的且被学术界长期特别关注的希格斯"神秘粒子"最终被寻找到的可能性应该是十分大的.     

解析计算SM中电子混合链图传播下Compton 散射微分截面

采用电弱统一标准模型(SM), 对由参与电弱相互作用的各种混合圈构成的电子重整化链图传播子的构架方式作了详细分析, 并完成了有关解析计算, 进而获得了电子重整化链图传播子的解析计算结果. 作者又将此结果应用到Compton散射, 精确计算了电子混合链图传播下Compton散射微分截面的解析结果 . 此外, 作者还将计算结果与最低阶微分截面 和量子电动力学(QED)中电子链图传播下的Compton散射微分截面 做了具体的数值计算与对比分析, 发现 比 能更加精细的反应辐射修正效应.     

混合溶剂对P3HT:PCBM基太阳能电池的影响

以poly(3-hexylthiophene)(P3HT)为电子给体材料,[6,6]-phenyl-C60-butyric acid methyl ester (PCBM)为电子受体材料,制备了纯氯苯(CB)溶剂、纯氯仿(CF)溶剂和氯苯/氯仿(CB/CF)不同比例混合溶剂的共混体系太阳能电池.研究了不同溶剂及不同比例混合的混合溶剂对电池性能的影响.结果表明:以CB/CF(3/1)为溶剂制备的器件,紫外可见吸收光谱和器件外量子效率曲线显示出红移现象,原子力显微图表明P3HT和PCBM间形成良好的相分离结构.在100 mW/cm2强度光照射下,其开路电压Voc为0.61 V短路电流密度Jsc为9mA/cm2,填充因子FF为57.9％,能量转换效率PCE为3.2％.     

密度依赖口袋常数下奇异物质的热力学自洽处理及其对混合星性质的影响

在MTT口袋模型的基础上采用密度依赖口袋常数,给出了奇异夸克物质的热力学关系,并用于描述奇异夸克物质及混合星内的夸克相,研究了奇异星、混合星的性质.结果表明,密度依赖口袋常数下,奇异夸克物质的压强公式中有一个附加项,而能量密度中则没有,从而保证了系统的热力学自洽性.在新的热力学关系下,奇异夸克物质的状态方程变软,相应的奇异星的引力质量和对应的半径均变小;混合星的状态方程也变软,其质量变小,而对应的半径也变小.说明经热力学自洽处理后该模型对中子星的状态方程及相应的质量-半径关系等都有显著的影响.     

非高斯噪声对惯性棘轮中粒子负迁移率的影响

利用随机模拟方法研究了惯性棘轮中非高斯噪声对负迁移率的影响. 分别模拟了绝对负迁移率(ANM), 非线性迁移率(NNM) 和负微分迁移率(NDM) 等三种反常输运现象. 计算结果表明: 1) 在不同的参数空间里, 非高斯噪声参数q 能够增强或者削弱ANM, 诱导NNM 和NDM; 2) 当q 较大时, 反常输运现象转化为正常输运; 3) 随着q 逐渐增大, 平均速度- 关联时间特性曲线朝着关联时间较小的方向移动并且其峰值逐渐减小. 关键词： 反常输运 负迁移率 非高斯噪声     

面向微穿孔板吸声结构和吸声特性混合设计的软件平台

微穿孔板吸声结构是由微穿孔板与板后空腔组成的共振吸声结构,被认为是继多孔吸声材料之后发展起来的最有吸引力的吸声结构,其吸声特性与结构参数孔径d、板厚t、孔距b及空腔深度D有关,如何按需设计一个有效的微穿孔板吸声结构已成为目前研究的热点。本文从微穿孔板吸声结构和吸声特性混合设计的角度出发,使用面向对象的编程语言C++开发了微穿孔板吸声结构设计平台。与以往设计方法不同,本文开发的软件平台综合考虑了结构参数和吸声特性参数两方面的限制,根据实际应用要求平衡微穿孔板吸声结构的最大吸声系数与吸声带宽之间的制约关系,并以饱满的吸声曲线为目标,提供满足混合设计要求的优化结构参数。     

大气湍流三维波前探测模式层析算法分析

大气湍流三维波前探测是实现多层共轭自适应光学技术的关键和前提. 对湍流三维波前探测中最常用的模式法层析技术进行理论研究与分析, 提出该算法存在原理性限制, 并基于此对模式法层析技术产生误差的原因展开分析, 最后针对不同类型的模式层析重构误差给出数值仿真实验结果.分析表明, 模式层析重构中使用了Zernike分解基的一部分作为新的分解基进行波面拟合, 从而引入模式混淆和模式耦合两个方面的误差; 部分Zernike分解基不相关是避免模式混淆误差的必要条件, 模式耦合误差则无法避免. 最后结合仿真结果提出大视场探测、小区域重构的方法, 很好地抑制了模式耦合误差. 关键词： 三维波前探测 大气层析 模式法 误差分析     

基于多元高斯声束模型的圆柱体超声检测声场仿真

为了提高圆柱体缺陷检测的准确性,需了解其超声声场分布。针对圆柱体实际检测的要求,本文采用超声水浸检测法。通过多元高斯声束模型分别模拟了实心圆柱体及空心圆柱体中的辐射声场,计算仿真了垂直入射与倾斜入射至圆柱体时的声场,实现了检测声场的可视化。通过计算得出仿真结构与实际理论相符,表明本论文的方法能够应用在圆柱体结构超声声场仿真中。