基于主成分分析和小波神经网络的近红外多组分建模研究

将小麦叶片原始光谱经过预处理后,采用主成分分析(PCA)对数据进行降维,取前3个主成分输入小波神经网络,建立了基于主成分分析和小波神经网络的近红外多组分预测模型(WNN);进一步研究了小波基函数个数的选取(WNN隐层节点数)对小波神经网络模型性能的影响,并将WNN模型与偏最小二乘法(PLS)和传统的反向传播神经网络(BPNN)模型进行了比较.结果表明,所建立的WNN模型能用于同时预测小麦叶片全氮和可溶性总糖两种组分含量,其预测均方根误差(RMSEP)分别为0.101%和0.089%,预测相关系数(R)分别为0.980和0.967.另外,在收敛速度和预测精度上,WNN模型明显优于BPNN和PLS模型,从而为将小波神经网络用于近红外光谱的多组分定量分析奠定了基础.     

基于区间值直觉模糊集的技术创新风险评价方法

降低企业技术创新风险是提高企业技术创新绩效的关键.首先以技术创新六阶段模型为基础,针对技术创新的全生命周期识别了18项潜在风险.之后基于区间值直觉模糊集构建了应用于企业技术创新风险评价的模糊失效模式与影响分析(failure mode and effect analysis,FMEA)方法.该方法利用区间值直觉模糊集来评价技术创新各潜在风险的严重度、发生度和检测度,通过基于逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)的非线性规划模型获得风险优先级并进行排序,以此为依据确定潜在风险的优先处理次序.最后以D公司的座椅开发项目为例,验证了该模糊FMEA方法的可行性.     

监测小麦叶片氮积累量的新高光谱特征波段及比值植被指数

实时、快速、无损监测作物氮素状况对于精确氮肥管理具有重要意义。传统的氮素估测方法在时间或空间上难以满足要求,新兴的高光谱遥感技术为作物氮素监测提供了有效手段和技术途径。本研究的目的是基于三个田间试验的系统观测资料,探索可用于小麦叶片氮素监测的新的高光谱敏感波段及比值指数。利用减量精细采样法,系统构建了350～2 500 nm范围内所有两两波段形成的比值光谱指数RSI(ratio spectral index),综合分析了小麦叶片氮积累量LNA(leaf nitrogen accumulation)(g N·m-2)与RSI的定量关系,发现了监测叶片氮积累量的新高光谱特征波段(990, 720)和光谱指数RSI(990, 720),建立了相应的监测模型y=5.095x-6.040,模型的决定系数(R2)为0.814。利用独立试验资料检验模型,决定系数(R2)为0.847,相对根均方差(RRMSE)为24.70%,表明模型预测值与观察值之间的符合度较高。因此,利用高光谱比值指数RSI(990, 720)来估算小麦叶片氮积累量是精确可行的。该结果为便携式小麦氮素监测仪的研制开发及遥感信息的快速提取提供了适用可行的波段选择与技术依据。     

水稻叶片色素含量近红外光谱估测模型研究

以不同品种类型和不同施氮水平的水稻(Oryza sativa)叶片近红外光谱信息为基础,运用逐步多元回归法(Stepwise multiple linear regression,SMLR)、主成分回归法(Principal component regression,PCR)、偏最小二乘法(Partial least square,PLS)和BP神经网络法(Back-propagation neural network,BPNN),建立了水稻叶片中叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素a+b (Chl a+b)和类胡萝卜素(Car)的近红外预测模型.结果显示,利用8000～4000 cm-1波段范围的一阶导数(First derivative,FD)建模效果最佳.其中,基于PLS的预测模型效果最好;4类近红外色素模型的内部交叉验证误差分别为0.251,0.063,0.305和0.073;外部交叉验证的误差RMSEP分别为0.335,0.123,0.302和0.072,表明的预测效果较好.因此,可以基于近红外模型对水稻叶片色素含量进行快速测定.     

中间主应力影响下加锚试样应力-应变曲线特征参数分析

为探究锚杆加固、中间主应力和岩石强度对试样应力-应变曲线特征参数的影响,采用电液伺服双轴压缩试验机对不同中间主应力影响下无锚和两种强度的加锚类岩石试样的应力-应变曲线特征参数进行了试验研究。研究结果表明：加锚能够提高试样刚度和降低试样脆性,单轴抗压强度UCS=25.4 MPa的试样加锚后的刚度角、强化角和韧度角分别提高1.36%、0.89%和50.8%,脆度角和软化角分别降低0.2%和1.43%。中间主应力增加能够提高试样强度和刚度、降低试样脆性,中间主应力由4.44 MPa提高到17.78 MPa时,UCS=25.4 MPa的加锚试样屈服强度、峰值强度和残余强度分别提高94.2%、41.89%和20.16%;刚度角、强化角和韧度角分别提高1.69%、0.76%和74.21%;脆度角和软化角分别降低2.96%和2.44%。岩样强度提高对试样刚度和脆性有显著提升作用,和UCS=23.8 MPa的加锚试样比,UCS=25.4 MPa的加锚试样的刚度角、脆度角、强化角和软化角分别增加1.18%、0.72%、1.28%和3.95%,韧度角降低46.8%。研究结果促进了对中间主应力影响下加锚围岩...     

基于IAHP-Fuzzy的岩溶隧道突水风险预测

突水突泥是岩溶隧道施工阶段的主要工程灾害之一,有必要对其潜在风险等级进行预测。以宜万铁路野三关隧道工程为背景,采用文献调研法,将影响隧道突水风险的因素归结为工程地质条件、水文地质条件和岩体质量条件,并建立了对应的评价指标体系,通过形成各层次因素的区间判断矩阵确定指标权重,运用IAHP-Fuzzy法实现了岩溶隧道突水风险分级。综合3个一级指标和11个二级指标形成了隧道突水突泥的层次分析模型和风险分级体系。通过区间层次分析法确定了指标权重,计算结果显示,水压力特征在各指标中占比最高,高水压是造成野三关隧道突水的最直接诱因。通过验算,水压力为0.1 MPa时隧道突水风险为弱风险,建议采取预注浆加固等主动防护措施降低水压力,该验算进一步证明了模型的可行性。     

后祠隧道爆破振动现场监测与控制技术

新(扩)建隧道爆破施工不可避免地对既有隧道的通行安全产生影响。依托福建漳龙高速公路后祠隧道扩建工程,对隧道改扩建工程爆破施工的振动监测以及控制技术进行研究。通过现场监测与数值模拟相结合的方法,研究了爆破施工对既有隧道的振动影响,并对现有的爆破施工方案进行优化。研究结果表明:现有方案下新建隧道爆破施工不会危及左侧老洞的安全,新、扩建隧道爆破施工对既有隧道产生的振动响应存在一定的不同,建议掏槽孔各孔间延时时间定为15 ms,既有右侧隧道原位扩建时应当首先开挖左侧岩体。     

高压下B12AS2晶体结构及晶格振动的第一性原理研究

利用基于密度泛函理论的第一性原理计算,本文研究了二十面体硼化砷(B12As2)在外部静水压强0～30 GPa范围内的晶格结构变化.计算结果表明:二中心B-B键在高压下压缩率最大,硼二十面体基团相对比较稳定,外界压力对其影响较小.利用基于密度泛函微扰理论的计算,本文给出了在0～30 GPa范围内B12As2晶体所有12个...