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基于随机蛙跳和支持向量机的冬小麦叶面积指数估算 被引量:13
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作者 孙晶京 杨武德 +1 位作者 冯美臣 肖璐洁 《山西农业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第5期120-128,共9页
[目的]作物叶面积指数(LAI)与其长势密切相关,通过研究小麦冠层光谱的不同预处理方法、波段选择方法和模型构建方法的不同组合,找出适用于小麦LAI估算的最佳预测模型,为快速准确监测冬小麦LAI提供参考。[方法]本研究以冬小麦为研究对象... [目的]作物叶面积指数(LAI)与其长势密切相关,通过研究小麦冠层光谱的不同预处理方法、波段选择方法和模型构建方法的不同组合,找出适用于小麦LAI估算的最佳预测模型,为快速准确监测冬小麦LAI提供参考。[方法]本研究以冬小麦为研究对象,测定其在不同生育时期的LAI与冠层光谱反射率,研究了原始光谱、一阶和二阶导数光谱与LAI之间的相关系数并采用随机蛙跳算法对其进行特征波段的提取,最后基于选取的特征波段,使用偏最小二乘回归(PLSR)和最小二乘支持向量回归(LS-SVR)分别构建LAI预测模型。[结果]结果表明,二阶导数光谱不仅可以改善红边区域波段与LAI之间的相关系数,在725 nm处其相关系数达到0.662,而且提高了特征波段的选择概率,在732 nm处,其选择概率达到0.688。相比采用相关系数和竞争自适应重加权采样(CARS)所建的模型,用随机蛙跳选择的特征波段构建的模型预测精度更高,校正集决定系数达到0.956,验证集决定系数达到0.902,校正集均方根误差降低到0.367,验证集均方根误差降低到0.601。此外,在LAI的预测模型中,LS-SVR的性能优于PLSR。[结论]采用二阶导数预处理结合随机蛙跳特征波长选择算法并使用LS-SVR构建的LAI预测模型性能最佳,可为快速检测LAI提供一种可行的解决方案。 展开更多
关键词 可见光/近红外光谱 叶面积指数(LAI) 光谱变换 随机蛙跳 最小二乘-支持向量回归(LS-SVR)
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滩羊肉中油酸和亚油酸含量的近红外预测模型建立 被引量:3
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作者 撒苗苗 李亚蕾 +1 位作者 罗瑞明 赵珺怡 《肉类研究》 北大核心 2020年第9期39-45,共7页
基于近红外光谱技术结合化学计量学方法建立滩羊肉中油酸和亚油酸含量的预测模型。选取滩羊肉外脊、里脊、羊霖、羊腩共138份样本,在900~2 500 nm波长范围内,采集滩羊肉糜样品的近红外反射光谱,利用气相色谱法作为参考,测定样品中油酸... 基于近红外光谱技术结合化学计量学方法建立滩羊肉中油酸和亚油酸含量的预测模型。选取滩羊肉外脊、里脊、羊霖、羊腩共138份样本,在900~2 500 nm波长范围内,采集滩羊肉糜样品的近红外反射光谱,利用气相色谱法作为参考,测定样品中油酸和亚油酸含量,并建立滩羊肉中油酸和亚油酸含量的偏最小二乘回归(partial least squaresregression,PLSR)模型。为优化模型性能,使用间隔随机蛙跳(intervalrandomfrog,IRF)算法进行数据降维处理。结果表明:对于油酸模型,经过标准正态变量变换结合一阶导数处理后的全波长模型相关性较高,校正相关系数(Rc)和交叉验证均方根误差(root mean square error of cross-validation,RMSECV)分别为0.889 5和10.251 5,预测相关系数(Rp)和预测集均方根误差(root mean square error of prediction set,RMSEP)分别为0.735 7和10.249 2,然而,经IRF算法提取92个特征波长后,Rc和Rp均低于全波长模型;对于亚油酸模型,使用多元散射校正处理后的全波长模型Rc最大,为0.874 7,RMSECV为1.051 2,但其Rp和RMSEP较小,利用IRF算法提取102个特征波长后,建立的亚油酸模型相关性得到极大改善,其中Rc最大达到0.991 2,相应的RMSECV为0.011 8,Rp为0.987 9,RMSEP为0.012 2。因此,近红外光谱技术结合IRF算法不能较好预测滩羊肉中油酸含量,但对亚油酸含量具有较好的预测能力。 展开更多
关键词 近红外光谱技术 滩羊肉 油酸 亚油酸 间隔随机蛙跳算法 偏最小二乘回归模型
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基于无人机高光谱影像的烤烟上部叶烟碱含量监测 被引量:2
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作者 廖杨子杰 梁太波 +4 位作者 陈星峰 过伟民 徐嫱 李博洋 张艳玲 《烟草科技》 北大核心 2025年第5期96-105,共10页
为实现大田烤烟上部叶烟碱含量的快速、无损和实时监测,选用翠碧一号和云烟87这2个烤烟品种在不同植烟区进行5个肥料用量处理的田间试验,利用搭载高光谱相机的无人机遥感平台获取打顶后3个生育期(打顶期、下部叶成熟期和中部叶成熟期)... 为实现大田烤烟上部叶烟碱含量的快速、无损和实时监测,选用翠碧一号和云烟87这2个烤烟品种在不同植烟区进行5个肥料用量处理的田间试验,利用搭载高光谱相机的无人机遥感平台获取打顶后3个生育期(打顶期、下部叶成熟期和中部叶成熟期)烤烟冠层高光谱数据,选用单一或组合预处理方法对冠层原始光谱进行预处理,使用连续投影算法(SPA)和随机蛙跳算法(RF)筛选打顶后3个生育期上部烟叶的特征波段,并采用全波段和特征波段构建偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)、岭回归(RR)、核岭回归(KRR)和梯度提升决策树回归(GBR)模型对打顶后3个生育期烤烟上部叶烟碱含量进行估测。结果表明:(1)合适的预处理方法能够提高各生育期上部叶烟碱含量估测模型精度。其中,D1-SNV预处理方法是打顶后3个生育期烤烟上部叶烟碱含量估测的最佳方法。(2)RF筛选出19个特征波段,SPA筛选出13个特征波段。其中,RF筛选的特征波段分布相对均匀,在可见光和近红外波段范围内均有分布,SPA筛选的波段在400~700 nm范围分布较少。(3)综合来看,采用D1-SNV-RF-KRR模型估测效果最佳,测试集R2和RMSE分别为0.872和0.228,RPD为2.796,模型具有较高的精度和稳定性,为利用无人机高光谱遥感技术大面积实时监测打顶后烤烟上部叶烟碱含量提供依据。 展开更多
关键词 烤烟 上部叶 烟碱 遥感 高光谱 随机蛙跳算法 核岭回归
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关于并行随机数发生器的若干算法 被引量:8
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作者 魏公毅 杨自强 《数值计算与计算机应用》 CSCD 北大核心 2001年第4期311-320,共10页
The simulation on a distributed parallel computer system requires parallel ran- dom number generators. In this paper, four algorithms of parallel random number generators are introduced. They are segmented parallel al... The simulation on a distributed parallel computer system requires parallel ran- dom number generators. In this paper, four algorithms of parallel random number generators are introduced. They are segmented parallel algorithm and leapfrog par- allel algorithm of multiplicative congruential generator and generalized feedback shift register (GFSR) generator, parallel algorithm of lagged-Fibonacci generator,and parallel algorithm of combined generator. 展开更多
关键词 并行随机数发生器 蒙特卡罗方法 数字模拟 并行计算机 随机搜索方法
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