改进SVR的内陆水体COD高光谱遥感反演

高光谱数据可以捕获内陆水体中不同浓度的化学需氧量（COD）引起的光谱变化,因此研究光谱反射率与COD浓度之间的关系对于COD的遥感估算至关重要。支持向量回归模型（SVR）具有适合小样本、泛化能力好的特点,基于SVR模型能够更加准确获得COD浓度和光谱数据之间的关系,但仍然存在参数选取困难和易陷入局部极值的问题。为了解决这个问题,将模拟退火-粒子群算法（SA-PSO）引入到支持向量回归机的参数优化过程中,提出了一种改进SVR（SA-PSO-SVR）的内陆水体COD高光谱遥感反演方法。以潍河流域为研究区域,通过野外测量获得了COD浓度和水表面光谱反射率。首先根据光谱反射率对COD的响应来确定敏感因子,把SA-PSO算法引入SVR的参数优化过程中建立了COD浓度与敏感因子之间的反演模型。最后利用珠海一号高光谱数据验证模型的准确性,进而获得了COD浓度的分布情况。通过光谱分析,可知该区域实测的水面光谱具有典型的二类水体特征,光谱曲线形状呈现明显的双峰特征,当浓度增加时,反射峰具有向短波长方向移动而反射谷向长波长方向移动的趋势。通过计算Pearson相关系数分析COD浓度和光谱之间的相关性,结果表明最佳的反演因子为518 nm/940.4 nm,623.6 nm/636.8 nm,729.2 nm/890.9 nm和752.3 nm/857.9 nm的四个波段比值组合;经过SA-PSO-SVR方法建立的COD估计模型的平均相对误差（MRE）和均方根误差（RMSE）分别为1.62％和2.99 mg·L-1（R2=0.86）,反演结果优于其他模型（SVR、BP神经网络和线性回归模型）。将实测水面光谱建立的最优模型应用于高光谱卫星影像上,RMSE和MRE分别为4.47 mg·L-1和11.87%。获得的潍河-峡山水库区域的COD反演结果显示：COD的整体浓度介于17~42 mg·L-1之间,韩信坝、峡山水库的东北部、渠河注入潍河的交汇处等区域的COD浓度高于其他水域。证实了SA-PSO-SVR是一种有效的COD高光谱反演方法,可供潍河流域水资源管理提供参考。     

基于最大熵原理的线性组合赋权方法

在被评价对象的指标值与理想值之间的广义距离和充分小的情况下,追求不同赋权方法权重组合系数的信息分配最合理.随着广义距离和不断变小,得到一组不同方法赋权后的组合权重,进而得到了评价结果.本文的特色与创新一是本文得到的权重兼顾了信息分配最合理与指标数据距离理想值的广义距离和最小两个目标.二是提出一个单目标模型求解多目标问题Pareto解集的方法,并根据解集对评价对象进行排序, 增加了排序的可靠性,也为多目标模型求解提供了一种新思路.三是改变了组合赋权系数为近似平均的结果.四是解决了多目标线性加权求解时多个目标组合系数不确定问题.     

基于混合模型的利润驱动违约判别临界点研究

违约判别临界点是金融机构是否接受客户贷款申请的重要参考,合适的违约判别临界点对减少金融机构贷款损失实现稳健经营具有重要意义。本文研究的问题是如何保证计算客户违约概率的准确性,并找到利润最大化的违约判别临界点。本文的创新与特色：一是通过将多个不同类型的违约判别模型计算的客户违约概率进行加权平均,保证了计算客户违约概率的的整体准确性,避免了使用单一模型计算客户违约概率不准确的弊端;二是通过定义金融机构从贷款中获得利润的计算公式,以利润最大为目标,求解违约判别临界点,避免了现有计算临界点的方法如广义对称点估计和经验似然法等方法得到的临界点利润不是最大的弊端。研究发现：混合模型比单一模型的准确性高,AUC值显著提高;在人人贷数据集中本文的违约判别临界点下贷款利润远高于其他方法下临界点的利润。     

化学氮肥有机替代条件下黑土DOC荧光光谱特征

有机无机肥配施是实现土壤培肥、减少无机肥施用的有效措施。为探讨黑土区有机肥替代无机肥(氮肥)对土壤溶解性有机碳（DOC）含量及结构的影响,本研究采用有机肥不同比例替代化学氮肥,分析土壤DOC的含量及荧光光谱特征。结果表明,M(100%有机替代化学氮肥)处理土壤DOC显著高于其他处理,其含量为325.97 mg·kg-1。与CK(不施肥)处理相比,各施肥处理荧光峰各波长均有不同程度蓝移,各处理土壤DOC的荧光指数(FI)分布在1.54~1.59范围内,腐殖化指数(HIX)均小于0.85,表明DOC来源受自生源和陆生源共同作用的影响,土壤腐质化程度均较低。平行因子分析法分析识别出3个荧光组分,分别为2个腐殖质类组分（富里酸类物质和腐殖酸类物质) 及1个类蛋白组分(类酪氨酸蛋白质物质)。各施肥处理3个组分荧光强度均高于CK处理,其中M和M₂N₂(25%有机替代化学氮肥)处理下土壤DOC总荧光强度较高,C3组分荧光强度以M₂N₂处理最高,土壤DOC中3个有机组分的相对比重以荧光组分C1最高,接近50%,表明该地区土壤中小分子物质占有较大比例,施肥能够提高土壤腐质化程度,有利于土壤DOC固定,合理的有机肥配施化学氮肥能增加DOC的有效性,提升土壤供肥能力。     

用奇异值分解方法计算具有重特征值矩阵的特征矢量

若当(Jordan)形是矩阵在相似条件下的一个标准形,在代数理论及其工程应用中都具有十分重要的意义．针对具有重特征值的矩阵,提出了一种运用奇异值分解方法计算它的特征矢量及若当形的算法．大量数值例子的计算结果表明,该算法在求解具有重特征值的矩阵的特征矢量及若当形上效果良好,优于商用软件MATLAB和MATHEMATICA．     

荧光光谱法检测非水体系中蒽和芘

用荧光光谱法检测建立了非水体系中蒽和芘的测试方法,蒽和芘的检测线性范围分别为5.6×10^-9—2.8×10^-6mol/L和4.9×10^-8—1.47×10^-6mol/L,相关系数为0.99959和0.99822,检出限分别为0.356ng/mL,5.230ng/mL,回收率分别为86.61%—98.66%和96.60%—115.80%。考察了常见离子、时间以及温度对荧光强度的影响,结果表明,常见离子对分析检测干扰均不大,可忽略,在2h、5—55℃温度范围内,对荧光强度影响较弱,故此分析检测方法对温度的适应范围较宽。方法可直接用于食品、饮料、酒产品等非水体系中的蒽和芘的测定。     

双Fabry-Perot标准具在直接测风激光雷达系统中的应用与分析

 简叙了双Fabry-Perot标准具在自行研制的测风激光雷达中检测多普勒频移的原理,给出了测风激光雷达系统的参数,对入射光束的入射角和发散角对标准具频谱曲线的影响进行了分析和稳定性实验,结果显示在短期内不稳定性带来的风速测量误差仅为0.016 m/s。测定了双标准具的频谱曲线,通过对标准具频谱曲线的分析显示:测量误差在测量的动态范围内随着速度的增大而增大,随着测量脉冲次数的增加而减少,同时速度的测量误差随着高度的增加而加大,在5 km时最大测量速度误差为0.6 m/s。     

基于动态调整的Copula-非线性分位数回归资产组合优化

为优化资产组合方案,考虑单资产分布的非对称性、异方差性、尖峰厚尾性等特征,资产之间的时变非线性相关性,建立了Copula-非线性分位数回归模型。本文的创新与特色,一是通过构建期望超额收益率与考虑动态损失厌恶效应的VaR比率函数,确定了目标函数的表达式,改变了使用超额收益率标准差度量风险,而实证研究中更关注资产的损失风险而非全部风险,未考虑投资者对于收益与损失非对称偏好的不足;二是通过建立基于支持向量机的非线性分位数回归模型,确定了边缘分布函数表达式,解决了普通模型无法处理非对称、非线性,依赖于分布假设的不足;三是通过构建混合Copula函数,确保能够有效捕捉金融市场中的尾部相关、非对称性,完善了刻画资产之间相关关系的模式;四是通过建立风险非线性叠加的资产总风险评价模型,确定了资产组合总风险的表达式,弥补了现有风险评价模型未考虑资产间的相关性的不足。实证结果表明,本文建立的模型预测性能高于其它模型,该模型有更高的VaR比率值,在单位风险下能够获得更高的资产组合效果。     

可调谐半导体激光吸收光谱技术光信号相关法氨气浓度流速同时测量

利用可调谐半导体激光吸收光谱技术结合光信号相关技术可以实现气体浓度和流速的同时在线测量。文章首先介绍了气体浓度与流速测量的基本原理,然后对在近红外通讯波段附近的NH₃吸收谱线进行分析,并从中选取适合测量的目标谱线,并进行了相应的计算分析。在常温常压下内径为0.016 m长度为1 m的管道内,利用流量计配制出不同浓度以及不同流速的NH₃和N₂混合气体进行相关的试验。利用线宽为15 MHz,可连续调谐范围为1 cm-1的激光二极管对位于6 548.7 cm-1处的NH₃吸收谱线进行快速扫描,采用直接吸收计算的方法测量得到实时气体吸收信号并计算出气体浓度。同时利用非介入式的光信号相关法,通过布置在管道上下游两个探测器探测到的NH₃浓度信号间的相关性,计算得到NH₃气体从上游到下游的渡越时间,进而计算出气体流速。计算得到的NH₃气体浓度值和流速值与流量计标定值之间相比,其相对误差分别在7%和10%之内。测量系统响应迅速,抗干扰能力强,测量结果重复性好,适用于恶劣的现场测量环境,具有很广的工业应用前景。     

基于最小模糊方差的最优交叉套期保值模型

采用隶属度消除期货和现货收益率的异常波动对套期保值的影响,用非线性风险叠加原理描述多种期货对一种现货的组合风险,在最小方差套期保值模型的基础上,建立了基于最小模糊方差的最优交叉套期保值模型。本模型的创新与特色一是通过多种期货对一种现货的交叉套期保值提高了套期保值的有效性。这解决了仅用一种期货对一种现货进行交叉套期保值而导致风险较大的问题。二是用隶属函数对期货和现货收益率赋权消除离散程度大的收益率对最优套期比的影响。在采用隶属函数赋权的情况下,离散程度大的期货和现货收益率会被自动地赋予较小的权重,有效地减小了异常数据对最优套期比的影响。三是用非线性风险对冲原理叠加多种期货对一种现货的组合风险。通过期货与现货收益率的模糊协方差矩阵计算组合风险,反映了风险的非线性叠加和非线性对冲。四是现有研究的多种期货对一种现货的最小方差交叉套期保值模型仅仅是本模型在模糊隶属函数取1时的一个特例。当本模型的隶属函数为1时,本模型就是多种期货对一种现货的最小方差交叉套期保值模型;当本模型的隶属函数为1时、且研究对象为一种期货对一种现货套期保值时,本模型就是一种期货对一种现货的最小方差交叉套期保值模型。通过实证研究和与现有研究的对比分析,证明本研究所建立的模型可以有效的减小套期保值的风险并提高套期保值的有效性。