区域农业干旱模型的建立与应用

本研究采用调查、实验、模型相结合方法，建立了区域农业干旱模型。并将其应用于区域农业干旱评价、监测及对策分析等方面。研究结果表明：气象干旱指标P/E（p-降水量，E-潜在蒸发量）不能准确表达农业干旱状况，本研究所建立的农业干旱模型经验证有广泛的适用性和准确性，对农业干旱的评价、监测与实际相符，对农业于旱理论与实践都具有一定价值。     

无人机健康诊断知识库建立研究

针对无人机健康诊断系统的设计,研究了健康诊断专家知识库的建立方法;介绍了基于规则的专家知识库的含义及其对无人机设计的要求,阐述了故障树与故障模式判据表的形成方法;故障树分析基于故障因果逻辑,逐层找出故障事件的原因,保证专家知识逻辑上的完备性;故障模式判据表将抽象的专家知识具体化为多个能够在工程上应用的要素;提出了一种故障树分析与故障判据规则相结合的建立健康诊断专家知识库的方法;从某型大气数据系统的组成及原理出发,以大气数据系统真空速失效为顶事件,构造了故障树和故障模式判据表;结果表明,结合故障树和故障模式判据表格构造的专家知识库清晰、简洁,具有很高的工程实用价值,能够应用于无人机健康诊断系统的设计。     

利用UML建立学生就业管理系统模型

UML是可视化建模的工业标准[2]。本文论述了建立良好的模型对开发大型系统的重要性。并以学生就业管理系统为例,来重点说明运用UML来建立系统应用模型的过程。     

一种基于数据挖掘的城市生态系统评估模型

利用数据仓库和数据挖掘技术,针对城市生态系统,设计评估指标体系,构建指标数据采集的网络系统,设计数据仓库的体系结构,包括数据雏表和事实表,在此基础上建立数据仓库的星形模型,搭建评估平台,并进行模拟应用,结果令人满意.     

利用逆向模型生成法建立DSS模型链初探

模型库是决策支持系统的核心部分。本文介绍了决策支持系统中资源库的概念,提出模型链逆向生成的方法,这种方法能够有效地自动生成模型链,并给出了评估多个模型链优劣程度的一般模型。     

基于PCA与ARX的应用服务器健康模型

针对JUFrame应用服务器性能衰退情况,设计了多种类型的客户请求程序和服务器端程序,记录了各种参数共计5类36个参数;先用主成分分析方法（PCA）进行降阶处理,然后对影响应用服务器中间件性能的主要指标采用多维时间序列分析（ARX）的方法建模。实测数据进行统计分析的结果表明,用所建健康模型得到的预测值能很好地拟合原始数据,与一维AR模型相比,预测精度有明显提高,该模型可以用于系统运行时的实时预测,预测结果可作为系统后续维护动作的触发依据。     

区域生态平衡施肥模型建立方法和应用

本文根据生态平衡施肥模型和区域肥料田间试验数据确立了区域生态平衡施肥模型的建立方法 ,从而在现有施肥参数和生态平衡施肥参数之间架起了信息交换的桥梁 ;根据土壤有效养分测定值和地块属性建立了地块施肥模型 ,实现了区域施肥模型与地块施肥模型的转换 ,具有肥料效应函数模型和测土施肥模型双重功能。     

变电站IED通讯性能分析及评估模型建立

随着测控技术的电子化和信息化的发展,电力系统通信网络的性能直接关系着变电站的自动化水平.IED是变电站综合自动化系统的关键二次设备,也是支持变电站向数字化进程迈进的一个重要因素,这就需要对影响IED通讯性能的指标进行提取与分析,评价其通讯状态.本文分析了影响IED通讯的三大性能指标,流量、延时和误码率,并分析了影响指标的原因.最后针对性能指标分析建立了三种评估模型,即基于BP神经网络模型的综合评估法、基于多元线性回归模型的评估法和基于ARMA模型的评估法,并使用这三种评估模型对IED的通讯性能分别进行了评估,同时使用线性最小均方误差预测方法对网络流量进行了预测,对超越阈值的异常流量产生报警.这三种模型均能有效评估IED的健康通讯状态.     

基于筛选进化模型的指标体系建立方法

针对评估指标的优选和权重分配问题,借鉴生物进化思想,构建筛选进化模型SEM,在筛选中计算基于欧氏距离的数据可信度和基于评价信息熵的指标适应度,根据指标适应度选择优势指标进入指标初始集,对劣势指标执行交叉和变异操作形成新的备选指标集。经过多轮筛选后建立指标初始集,并依据指标适应度进行权重分配。实例分析表明了该方法的可行性和有效性。     

基于改进退化隐马尔可夫模型的设备健康诊断与寿命预测研究

针对隐马尔可夫模型在进行设备健康诊断时与实际存在较大偏差的问题,提出了一种以似幂关系加速退化为核心的改进退化隐马尔可夫模型(DGHMM).首先,引入退化因子描述设备衰退过程,提出的似幂关系加速退化较常规指数式加速退化而言,能更好地描述设备服役期间随着役龄增加性能的逐步下降.其次,以全局搜索能力相对较强的改进遗传算法代替常规EM算法进行参数估计,克服了EM算法易陷入局部最优的局限性.同时,针对隐马尔可夫模型时间上须服从指数分布而不能直接用于寿命预测的局限性问题,提出了一种以近似算法与Viterbi算法为基础的贪婪近似法,以寻求最大概率剩余观测为目的,动态地寻求最大概率剩余状态路径,对设备剩余寿命进行预测.最后,通过美国卡特彼勒公司液压泵数据集对所提出的方法进行验证评价.结果表明,基于改进退化隐马尔可夫模型的设备健康诊断与寿命预测方法在描绘设备退化、设备状态诊断准确率方面更加有效,在剩余寿命预测上亦为可行.     

遥感和地理信息系统在半干旱地区降雨-径流关系模拟中的应用

为解决黄土高原半干旱地区农业和生活缺水问题 ,许多地方实施了集水工程以收集雨水。为分析集水潜力 ,以黄土高原半干旱地区的 6个自然集水区为研究对象 ,利用遥感和地理信息系统获得研究区地形、植被、流域特征等参数。通过统计分析的办法得出该区域多年平均年径流量与降雨量、地形、植被等因素的关系模型。该模型将影响降雨 -径流关系的几个主要因素定量表示出来 ,可以快速、准确地计算一个集水区的径流量 ,克服采用径流等值线计算径流带来的误差     

遥感和地理信息系统在半干旱地区降雨-径流关系模拟中的应用

为解决黄土高原半干旱地区农业和生活缺水问题,许多地方实施了集水工程以收集雨水。为分析集水潜力,以黄土高原半干旱地区的6个自然集水区为研究对象,利用遥感和地理信息系统获得研究区地形、植被、流域特征等参数。通过统计分析的办法得出该区域多年平均年径流量与降雨量、地形、植被等因素的关系模型。该模型将影响降雨-径流关系的几个主要因素定量表示出来,可以快速、准确地计算一个集水区的径流量,克服采用径流等值线计算径流带来的误差。     

基于遥感和站点观测数据的生态系统呼吸模型比较

生态系统呼吸(Ecosystem respiration,Re)是陆地生态系统碳收支的重要组成部分,准确模拟Re对研究碳循环具有重要意义。利用3种典型的遥感模型,C-flux(The carbon flux model)、ReRSM(Ecosystem respiration Remote Sensing Model)和TPGPP(Temperature Precipitation Gross Primary Production)模型,基于不同时间尺度(1 d和8 d尺度)的通量观测和遥感数据,对包含5种植被类型(农作物CROP、落叶阔叶林DBF、常绿针叶林ENF、草地GRASS和混交林MF)的24个站点(52个站年)的Re进行了模拟。结果表明:不同模型模拟结果的差异较大,C-Flux模型模拟结果R2和RMSE的范围为0.72~0.96 gCm^-2d^-1和0.30~3.47 gCm^-2d^-1,ReRSM模型R2与RMSE的范围为0.70~0.98 gCm^-2d^-1和0.45~6.07 gCm^-2d^-1,TPGPP模型R2与RMSE的范围为0.76~0.97gCm^-2d^-1和0.41~2.45 gCm^-2d^-1;1 d和8 d尺度,TPGPP模型模拟效果最好,分别73%和67%的站年的TPGPP模型模拟结果的R2高于其他两种模型,65%和50%的站年的TPGPP模型模拟结果的RMSE低于另两种模型。大部分站年(分别为75%和77%)ReRSM模型模拟的Re与观测Re之间的R2明显高于C-flux模型,然而大部分站年(79%和77%)的RMSE高于C-flux模型,这表明ReRSM模型结构合理,能较好地模拟Re的季节变化趋势但模型参数有待改进。ReRSM模型中,年均生长季平均LSWI(Mean annual growing season of Land surface water index,LSWIsm)与其他站年相比过低,会导致模拟的Re高估,反之则低估。     

Comparison of Ecosystem Respiration Models based on Remote Sensing Data

Ecosystem respiration (Re) is an important component of terrestrial ecosystem carbon budget, and it was important to simulate Re accurately. In this study, Re was simulated at daily and 8-day time scales at 24 flux sites (52 site years) including 5 vegetation types by using three typical ecological models established based on remote sensing data, C-flux (the carbon flux model), ReRSM (Ecosystem respiration Remote Sensing Model) and TPGPP (Temperature Precipitation Gross Primary Production) model. Results showed that the three models had different performances. At 52 site years, the ranges of R² and RMSE were 0.72~0.96 and 0.30~3.47 gCm^-2d^-1 for the C-flux model, 0.70~0.98 and 0.45~6.07 gCm^-2d^-1 for the ReRSM model, and 0.76~0.97 and 0.41~2.45 gCm^-2d^-1 for the TPGPP model. The TPGPP performed best compared with the other two models. R² simulated with the TPGPP model was higher than the other two models at most site years with proportions of 73% and 67% at daily and 8-day scale, respectively. At daily and 8-day scale, R² simulated with the ReRSM model was higher than that with the C-flux model at most site years with proportions of 75% and 77%, while RMSE with ReRSM model was higher than that with the C-flux model at most site years with proportions of 79% and 76%, respectively. Results indicated that the ReRSM model could simulate the trends of seasonal variations of Re while model parameters had some uncertainties. One important parameter in the ReRSM model, LSWI_sm (Mean annual growing season of land surface water index), which was much lower would result in overestimation of Re, and higher LSWI_sm would result in Re underestimation.     

区域干旱遥感监测模型研究进展

简要介绍应用遥感手段进行区域干旱监测的科学意义和应用价值,按照波段划分,将区域干旱遥感监测模型和方法归纳为热红外、可见光-近红外-热红外和微波三个部分,分析了目前的模型与方法中存在的问题和难点,应用遥感数据源反演地表参数带来误差及地面实验验证模型等需要解决的问题,最后对未来的工作和研究重点提出建议。     

高光谱遥感在生态系统研究中的应用进展

遥感技术在生态系统调查与研究中具有广阔的应用潜力,但是传统的多光谱遥感主要侧重在面上的普查,很难对生态系统中各种复杂地物属性和生化参量进行精确反演。高光谱遥感突破了光谱分辨率的限制,大大提高了人们获取多种生态系统模型输入参数的类型和精度。在阐述高光谱遥感的原理和信息特点的基础上,系统评述了目前国内外高光谱遥感在生态系统过程与属性研究中的应用,并对未来高光谱遥感在生态学领域的研究方向做出展望。      

利用ASTER数据评价ETM+遥感数据自身融合效果

ETM+自身融合后的遥感影像折中了全色波段的高空间分辨率和多光谱波段的光谱分辨能力。通过同一季相和同一地区的ASTER影像和ETM+自身融合后影像的极限放大进行对比分析,发现ETM+自身融合后的彩色合成影像的空间分辨力达不到15 m,但能保证到17.3 m;通过ASTER影像和ETM+融合后影像的NDVI植被指数的对比分析,发现ETM+自身融合后的彩色合成影像的综合光谱分辨能力仍能保持ETM+彩色合成影像的73%以上。ETM+自身融合效果的好坏与融合算法优劣也具有一定的关系。     

主被动遥感数据协同估算干旱区草原植被生物量

结合主动微波遥感和被动光学遥感反映地表植被的各自优势,发展了一种主被动遥感协同估算干旱区草原植被生物量的模型。该模型将植被覆盖度作为水云模型的附加参数,将总体散射分为植被覆盖区散射和裸土区散射两部分,将水云模型应用到了植被覆盖稀疏区域。利用改进的水云模型和双极化ASAR数据,通过建立方程组估算植被生物量。将该方法用于乌图美仁草原植被生物量的估算,验证了该方法的有效性。结果表明:该主被动遥感协同估算模型能够成功地估算干旱区草原植被生物量,并且取得了较好的估算精度(R2=0.8562,RMSE=0.1813kg/m2)。最后,分析了该方法估算植被生物量的误差来源。     

利用辅助数据的荒漠区高分辨率遥感分类研究

使用美国NAIP高分辨率航空遥感影像,在多尺度、多变量影像分割的基础上,采用决策树方法建立干旱区半干旱区的荒漠分类规则,并结合水系、道路等辅助地理数据进行干旱区半干旱区面向对象遥感分类.选择位于美国亚利桑那州菲尼克斯大都市区的周边典型荒漠地区为实验区,利用河流、道路等辅助数据进行面向对象遥感分类效果要优于单纯依靠遥感影像的分类,能够有效地提取季节性河流和简易道路.研究对美国亚利桑那州菲尼克斯都市区周边的同一荒漠地区进行了实验,利用决策规则有效提取植被和荒地,以及提取简易道路和土壤,分类总精度从常规面向对象分类方法的82.85％提高到92.45％.研究结果表明:本文提出的分类方法对荒漠地区的泥土路和灌木及其整体分类精度有较大提高.利用辅助数据进行遥感分类可以改善特定研究区的高分辨率遥感影像分类精度.     

遥感信息在水文模型参数确定中的应用研究

分析了遥感信息在水文模型参数推求中的特点和意义，探讨了利用遥感信息确定水文模型参数的方法和步骤，并介绍了两例遥感信息在模型参数推求中的应用。