基于连续小波变换下的土壤有害元素砷含量估测

与传统检测方法相比,利用高光谱技术进行土壤有害元素砷含量的估算,具有快速、准确,成本低的特点,可对干旱区绿洲土壤有害元素砷污染进行动态监测。基于新疆渭干河-库车河三角洲绿洲耕层土壤样品的采集,获取土壤光谱数据和有害元素砷含量。通过bior1.3,db4,gaus4和mexh这4种小波基函数对土壤原始光谱反射率进行连续小波变换,并将变换后光谱数据与有害元素砷进行相关分析,以筛选出的敏感小波系数为自变量,采用偏最小二乘回归、支持向量机回归、BP神经网络和随机森林回归方法对有害元素砷含量进行高光谱反演。研究结果显示：（1）4种小波基函数在3~8尺度的光谱分解效果明显优于其他尺度,特别是4~6尺度的连续小波变换有效提升了光谱反射率与土壤有害元素砷之间的相关性,通过显著性检验的小波系数数量有了明显增多（p<0.01）,在可见光的400~700 nm以及近红外的1 100~1 700和2 200~2 400 nm附近具有较强的相关性;（2）通过比较4种小波基函数对光谱数据中有效信息的辨识能力,认为小波基函数bior1.3和mexh要优于db4和gaus4,其中bior1.3的光谱分解效果最好,gaus4相对最弱;通过bior1.3第5尺度的光谱变换,与土壤有害元素砷显著相关的波段数量最多,为507个（p<0.01）;（3）比较4种建模方法的反演结果发现,SVMR,BPNN和RFR模型相较于PLSR模型具有更强的估测能力,模型的估测精度更高。综合分析各模型的稳定性及估测精度后,认为bior1.3-25-RFR模型可作为研究区土壤有害元素砷的最佳估测模型。该模型的训练集和验证集的R2分别为0.893和0.639,RMSE为1.075和1.651 mg·kg-1,RPD分别为2.89和1.64,表明模型估测效果较好,稳定性较强。采用合适的小波基函数进行连续小波变换可减少土壤高光谱数据中的白噪声,挖掘出土壤光谱数据中的有效信息,对土壤有害元素砷含量的准确估测提供有力的技术保障。     

双波段全天空云量观测系统研制及数据分析

为实现全天时、全天空云量观测,提出并研制了一种双波段全天空云量观测系统。该系统在可见光波段通过内置遮光装置和高动态范围（HDR）图像合成技术,可采集清晰完整的全天空图像,同时,其在红外波段的一次成像可获取160°视场范围天空图像,较传统扫描拼接式红外观测模式更加简单快捷。主要阐述了该系统在不同波段的全天空成像原理以及云图分割方法。从双波段云量观测数据的一致性和准确性两方面进行分析,验证了该系统在云量观测上具有较高的准确性。     

经方量化归经研究中的向量矩阵应用

在经方量化归经研究中发现,药物组成的归经量化问题,若以五维向量表示更能体现其药物的归经方向和归经比例.利用向量矩阵分析方法给出了方剂归经量化的一种全新的量化模型体系,并以此研究方剂归经的量化规律及其应用特点.     

基于滤波差分的双阈值弱划痕提取算法

高质量光学元件表面缺陷中存在一些深度较浅或者宽度较窄的划痕,在暗场成像检测中,该类划痕产生的散射光灰度值很低,甚至淹没在背景光中,很难被目视或常规机器视觉识别,造成划痕缺陷的漏检。针对该问题,以既有的疵病检测系统为基础,根据划痕灰度的等级特征,提出双阈值法分类处理划痕缺陷。在低阈值的弱划痕处理中,根据弱划痕和背景的频率特征以及空间对比度特征,设计了频域滤波及背景差分算法。通过空间域以及频率域的滤波处理,排除高频噪声以及高亮度噪声,根据几何特征等提取弱划痕图像中的复杂背景。经差分处理后,提取弱划痕并增强对比度,最后与正常灰度级划痕信息一同通过高阈值(正常阈值)进行后续划痕的特征提取,即得到所有的划痕信息,为划痕缺陷总长度计算以及最大长度的分级判定奠定基础。实验结果表明,该算法避免了过低二值化阈值引入的背景等不规则噪声,使得划痕与背景的对比度大大增强。目前该算法已经应用于惯性约束聚变系统中大口径光学表面划痕的定量检测,并且使长度计量的准确度已提升到约80%。     

基于节点识别的慢任务调度算法

为了降低大数据处理集群在执行任务过程中的慢任务对作业执行效率的影响,提出了一种识别慢任务、备份慢任务、减少慢任务相结合的调度算法——TQST算法。首先,通过判断节点能力和任务执行时间,建立慢节点、非常慢节点和慢任务队列;其次,根据预判备份执行价值确定如何启动慢任务的备份任务,提高了备份执行的作用;然后,在节点识别的基础上,规避为非常慢节点分配任务,从根本上减少慢任务的产生,提高作业执行效率。实验结果表明,TQST算法在作业响应时间等方面优于已有的慢任务调度算法。     

一种新的基于亚可达集的直接控制分配方法

基针对现代飞机直接控制分配方法中可达集优化分配的计算复杂度大,难以满足控制实时性要求的问题,提出亚可达集概念,并根据此概念提出了一种基于亚可达集的直接控制分配方法,该方法可得到与可达集相同的控制效果,但计算复杂度低,运算实时性好.仿真结果表明,与可达集方法相比,搜索速度提高了60%,验证了本方法的有效性.另外,本方法也可用于其他多变量控制分配问题的求解.     

粒子群阵列天线方向图适应值函数研究

在粒子群算法优化阵列天线方向图时,适应值函数的选取对算法收敛和优化效率都有着至关重要的影响。针对复杂多指标方向图优化容易早熟收敛,提出了一种分步的适应值函数策略,通过分阶段提高优化指标,可以更好地促进算法收敛和提升优化效率。仿真结果表明:将此适应值策略应用于天线方向图综合中,在不改变算法本身的同时,可以在多零点和低旁瓣约束情况下取得更好的优化效果。     

面向联合态势感知的大数据应用模式研究

联合作战、网络中心战的提出,推动了态势感知的产生和不断发展,作为实现态势感知的重要平台和物质基础,态势图对数据和信息复杂的需求和特性构成了突出的大数据问题.从大数据的高度思考,解决态势感知面临的信息处理难题,是研究联合作战态势感知的重要方法.通过分析联合作战态势感知的数据类型、结构和特点,得出态势感知面临着大数据挑战的结论.初步探讨了可能需要解决的问题和前沿信息技术的应用需求,最后对关键数据和信息处理技术进行了研究.该研究对于“大数据”在军事信息处理和数据化决策等领域的研究具有重要探索价值.     

IPv6应用走向现实

~~IPv6应用走向现实@刘东$全球IPV6论坛!理事、天地互连信息技术有限公司总裁     

“综合业务通信平台”打造下一代互联网

目前，在全球各地，以欧洲、日本、美国和中国为代表，以IPv4为基础的传统互联网正在向以：IPv6为基础的下一代互联网全面演进。以IPv6为基础的下一代互联网商业应用，将为我们未来的生活带来巨大的改变。利用功能强大的下一代互联网“综合业务通信平台”，我们可以轻松地实现对未来丰富多彩的下一代互联网业务应用和多种承载网络接入的支持。