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基于高光谱的不同生育期玉米花青素含量估测
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作者 郭松 常庆瑞 +2 位作者 赵泽英 李莉婕 童倩倩 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期303-311,共9页
花青素(Anthocyanin)是玉米体内的重要色素,对花青素含量的便捷、无损估测对监测玉米长势具有重要意义。利用关中地区拔节期、大喇叭口期、抽雄期以及乳熟期玉米冠层叶片Anth值及高光谱数据建立多个单因素模型和多因素模型。结果表明,... 花青素(Anthocyanin)是玉米体内的重要色素,对花青素含量的便捷、无损估测对监测玉米长势具有重要意义。利用关中地区拔节期、大喇叭口期、抽雄期以及乳熟期玉米冠层叶片Anth值及高光谱数据建立多个单因素模型和多因素模型。结果表明,不同生育期玉米叶片原始光谱特征总体一致、局部不同。变换光谱的特征波段与Anth值相关性优于原始光谱,其中一阶导数光谱特征波段最优。连续投影算法(SPA)降维能力较好,筛选出的建模参数在2~27个。最优单因素模型与多元性线性回归模型精度均为抽雄期最优,拔节期和大喇叭口期次之,乳熟期最差。所有模型中,抽雄期基于一阶导数光谱的麻雀搜索算法-极限学习机回归(SSA-ELMR)模型精度最佳,该模型建模与验证R2分别为0.847、0.895,相应nRMSE为6.44%和7.21%。本研究结果表明抽雄期是玉米叶片花青素含量反演的最佳时期,极限学习机能进一步提升传统模型精度。 展开更多
关键词 玉米 花青素 光谱变换 支持向量回归 极限学习机回归
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连续投影与SSA-ELM结合的玉米氮平衡指数高光谱估测 被引量:1
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作者 郭松 常庆瑞 +2 位作者 张佑铭 陈倩 落莉莉 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期130-138,共9页
玉米氮平衡指数的快速、无损估测,对监测植株长势和指导田间氮肥施用具有重要现实意义。通过田间试验观测各生育期(拔节期、抽雄期、乳熟期、完熟期)玉米叶片氮平衡指数和对应光谱反射率,应用特征波段和植被指数,构建不同类型的玉米氮... 玉米氮平衡指数的快速、无损估测,对监测植株长势和指导田间氮肥施用具有重要现实意义。通过田间试验观测各生育期(拔节期、抽雄期、乳熟期、完熟期)玉米叶片氮平衡指数和对应光谱反射率,应用特征波段和植被指数,构建不同类型的玉米氮平衡指数高光谱反演模型。结果表明:不同氮平衡指数下的叶片高光谱反射特征基本一致,在可见光波段反射率较低、近红外波段反射率较高,不同生育期氮平衡指数与光谱反射率的相关性在抽雄期最高,乳熟期、完熟期次之、拔节期最低;连续投影算法具有良好的降维效果,筛选出的各生育期建模光谱参数为8~20个;各生育期多因素模型均优于单因素模型,抽雄期各类模型效果最佳,其中基于麻雀搜索算法优化的极限学习机回归模型是最优模型,其建模R^(2)与验证R^(2)均为0.93,相对预测偏差分别为2.57、2.31,表明该模型对氮平衡指数具有极好的预测能力。 展开更多
关键词 玉米 氮平衡指数 连续投影算法 极限学习机回归
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基于极限学习机回归的海水Chla浓度预测方法 被引量:2
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作者 张颖 高倩倩 《海洋环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期107-112,共6页
有效监测海水Chl a浓度状况对近海赤潮等海洋灾害的预警预报有着重要意义。运用灰色关联分析法确定预测模型的输入变量,可有效降低预测模型系统维数。采用极限学习机回归方法建立海水Chl a浓度预测模型,通过与广义回归神经网络、支持向... 有效监测海水Chl a浓度状况对近海赤潮等海洋灾害的预警预报有着重要意义。运用灰色关联分析法确定预测模型的输入变量,可有效降低预测模型系统维数。采用极限学习机回归方法建立海水Chl a浓度预测模型,通过与广义回归神经网络、支持向量机回归二种模型的预测效果进行对比,表明极限学习机回归预测模型具有较好的预测精度、预测效率和泛化能力,能够实现针对研究水域环境下Chl a浓度的有效预测。 展开更多
关键词 Chla浓度 极限学习机回归 预测模型 灰色关联分析 软测量
原文传递
基于极限学习机的微量溶解氧传感器优化研究
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作者 郑志城 陈娟 《北京化工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期117-123,共7页
溶解氧浓度作为水质检测的重要指标,在环境监测、食品加工、电力电子等行业具有重要的应用。采用基于遗传算法优化的极限学习机算法,建立了电极长度和传感器的输出电流、响应时间之间关系的预测模型,优化了阳极与电解液的接触面积,验证... 溶解氧浓度作为水质检测的重要指标,在环境监测、食品加工、电力电子等行业具有重要的应用。采用基于遗传算法优化的极限学习机算法,建立了电极长度和传感器的输出电流、响应时间之间关系的预测模型,优化了阳极与电解液的接触面积,验证了传感器的测量稳定性和精度。结果表明,当阳极与阴极的反应面积之比约为33时,传感器的残余电流小于0.2μA,上升和下降响应时间均小于60s;重复5次的实验结果表明,自制传感器具有较好的稳定性;与商用传感器相比,自制传感器测量的相对误差小于1%,表明其具有较高的测量精度。 展开更多
关键词 电极 溶解氧 遗传算法 极限学习机回归 误差分析
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基于无人机高光谱影像的玉米叶绿素含量估测 被引量:10
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作者 郭松 常庆瑞 +4 位作者 郑智康 蒋丹垚 高一帆 宋子怡 姜时雨 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期976-984,共9页
为实现玉米叶绿素含量的快速估测,使用低空无人机搭载S185高光谱相机获取关中地区抽雄期玉米冠层高光谱影像,并在地面同步测定采样点叶绿素含量(Chl值),以原始光谱和一阶导数光谱为基础构建模型,分别通过任意2波段组合以及连续投影算法... 为实现玉米叶绿素含量的快速估测,使用低空无人机搭载S185高光谱相机获取关中地区抽雄期玉米冠层高光谱影像,并在地面同步测定采样点叶绿素含量(Chl值),以原始光谱和一阶导数光谱为基础构建模型,分别通过任意2波段组合以及连续投影算法提取单因素建模参数和多因素建模参数,对比分析各类模型(单因素回归模型、多元线性回归模型和狮群算法优化的核极限学习机模型)对抽雄期玉米Chl值的预测能力。结果表明,原始光谱上Chl值的敏感波段主要集中于绿光波段和近红外波段,一阶导数光谱上Chl值的敏感波段主要集中于近红外波段。原始光谱和一阶导数光谱中的最优单因素建模参数均为差值光谱指数(DSI),相关系数分别为0.71、0.68,连续投影算法筛选的多因素建模参数分别为14个、8个。原始光谱和一阶导数光谱下均为多因素模型估测效果优于单因素模型,机器学习算法优于传统回归算法,其中基于原始光谱的狮群算法优化的核极限学习机(LSO-KELM)回归模型是此次研究中的最优模型,具有较好的填图精度,其建模决定系数(R~2)和验证R~2分别为0.73、0.70,平均相对误差(MRE)分别为3.56%、3.53%。说明结合无人机高光谱影像与LSO-KELM可较好地估测田间抽雄期玉米冠层的叶绿素含量。 展开更多
关键词 玉米 叶绿素含量 无人 连续投影算法 极限学习机回归模型
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