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基于卷积神经网络的轨迹热点预测

基于卷积神经网络的轨迹热点预测

作者：孙允超青岛科技大学

学位级别：硕士

随着导航定位、通信、传感等技术的快速发展,利用传感器收集移动对象随时间变化的位置信息变得切实可行。作为一种时间序列数据,移动轨迹数据详细记录了对象运动的时间、位置变化信息,以及自身特有的属性、状态和行为特征,能在一定程度... 详细信息

随着导航定位、通信、传感等技术的快速发展,利用传感器收集移动对象随时间变化的位置信息变得切实可行。作为一种时间序列数据,移动轨迹数据详细记录了对象运动的时间、位置变化信息,以及自身特有的属性、状态和行为特征,能在一定程度上反映对象与所处环境中各种要素之间的交互关系。通过对移动对象的运动轨迹进行分析挖掘可以获得很多有意义的信息,其结果有效服务于智慧海洋、智慧交通等领域。为了探索从海量时空轨迹数据中获取隐藏的信息与知识,并为未来的决策和管理提供支持,本文以海洋渔船捕鱼轨迹和城市网约车出行轨迹为研究对象,通过数据分析挖掘、人工智能等技术,对海量轨迹数据进行挖掘研究,实现了对未来渔船捕捞热点作业时间和乘客出行热点乘车需求的预测。论文主要工作如下:1.针对海洋渔船轨迹数据,首先我们采用基于规则的算法划分单次渔船出海轨迹,使用DBSCAN算法加K-Means算法进行二次聚类获取渔船作业轨迹点。同时针对渔船进行捕鱼时航向较自由的特点,本文利用蜂窝网格对研究区域进行划分,然后在时间和空间维度统计了渔船的作业时长。此外,本文提出了基于蜂窝网格的集成策略,通过采用区域预测的平均值作为最终的预测结果。集成策略的实施使得RMSE和MAE分别降低了8.8%、9.8%,有效地提高了渔船捕捞热点预测的准确性和鲁棒性。2.在预测算法上,受益于Transformer在自然语言处理和图像识别领域的优异效果,本文提出了时空Transformer预测模型。首先,位置嵌入层根据输入数据的时空位置信息进行编码,随后被编码的数据进入时空Transformer模块进行空间依赖和时间依赖特征的提取。同时,时空Transformer模块可以进行叠加,以提取深度时空信息。通过对比经典的预测模型,本文算法在预测未来5天,10天和15天的渔船作业时长数据时,RMSE和MAE较最好的模型分别降低了23.8%、24.1%、26.6%和30.8%、36.4%、37.7%。3.针对城市网约车轨迹数据,首先进行数据清洗,然后利用地图匹配算法对偏离实际路网的轨迹点进行修正。通过乘客上下车数据提取算法获取乘客的上下车时间和位置数据,同时利用方形网格对研究区域进行划分,通过将乘客上下车时间、位置数据在时空维度进行投影聚合,得到表征各时间段各区域乘客乘车需求的OD矩阵数据。4.为验证时空Transformer在时空数据预测领域的有效性与适用性,我们将该模型作用于由城市网约车轨迹数据获得的OD矩阵数据。通过历史乘客上下网约车数据,对成都市未来时段的乘客乘车求量进行预测。通过模型对比试验,该模型在短时预测(5 steps)和长时预测(15 steps)中RMSE损失分别降低了29.5%和11.7%,证明了该模型可以应用于其他时空数据预测领域。

关键词： AIS渔船轨迹城市网约车轨迹神经网络蜂窝网格 Transformer

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小麦育种进程与现代育种方法分析

农业科技通讯 2013年第6期 6-10页

作者：孙允超山东省聊城农业科学院聊城252000

近60年来国内小麦育种的发展历程分为三个阶段:以抗病稳产为主的育种阶段、以矮化和高产为主的育种阶段、高产和优质并进的育种阶段。聊城农科院自建院以来选后选育出鲁麦3号、鲁麦12号、聊麦16、聊麦18、聊麦19号等小麦品种,为山东省... 详细信息

近60年来国内小麦育种的发展历程分为三个阶段:以抗病稳产为主的育种阶段、以矮化和高产为主的育种阶段、高产和优质并进的育种阶段。聊城农科院自建院以来选后选育出鲁麦3号、鲁麦12号、聊麦16、聊麦18、聊麦19号等小麦品种,为山东省小麦产业的发展做出了巨大贡献。小麦育种的具体程序分为三步:制定育种目标、正确选配组合、严格世代选择。文章还对小麦育种的方向进行了展望。

关键词：小麦育种国内进展育种体会方向展望

六倍体栽培小麦AP2/ERF基因家族的全基因组鉴定及表达分析

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江苏农业科学 2024年第16期52卷 58-68页

作者：张新李敏敏赵杨孙允超冀传允程倩倩张兰迎聊城市农业科学院山东聊城252000

AP2/ERF(APETALA2/ethylene-responsivefactor)转录因子对小麦的生长发育及胁迫响应等生理过程有重要调控作用。基于栽培小麦全基因组测序序列,通过生物信息学方法筛选并鉴定了437个TaAP2/ERF基因家族,进而分析这些基因家族的理化性质... 详细信息

AP2/ERF(APETALA2/ethylene-responsivefactor)转录因子对小麦的生长发育及胁迫响应等生理过程有重要调控作用。基于栽培小麦全基因组测序序列,通过生物信息学方法筛选并鉴定了437个TaAP2/ERF基因家族,进而分析这些基因家族的理化性质、基因结构、系统进化、启动子顺式作用元件与转录表达特性等。结果表明,437个TaAP2/ERF家族基因主要定位于细胞核中,可分为AP2、DREB、ERF 3个亚家族,不同的亚家族之间的理化性质及结构特性等均存在差异。TaAP2蛋白大部分呈碱性,TaDREB、TaERF蛋白大部分呈酸性,TaAP2、TaDREB全部为亲水性蛋白,TaERF蛋白大部分为亲水性蛋白,少部分为疏水性蛋白。大部分TaAP2亚家族基因内含子数为3~9个,而大部分TaDREB、TaERF亚家族基因不含有内含子,只有1个外显子。TaAP2、TaDREB和TaERF都有典型的YRG、RAYD元件,TaDREB的保守性高于TaERF。TaAP2/ERF家族基因启动子中包含较多CAAT-box、CGTCA-motif、DRE core、LTR等顺式作用元件。小麦自身及与近缘物种间均存在较多共线性区段,且共线性区段较短,由5~15个基因组成。通过RNA-seq数据筛选了在小麦叶片、根、穗、茎等组织生长发育过程及在高温、干旱、高温-干旱复合胁迫等非生物胁迫应激反应中起重要作用的一些候选基因。研究结果为进一步探究六倍体栽培小麦AP2/ERF家族生物学功能提供了理论依据。

关键词：六倍体栽培小麦 AP2/ERF转录因子全基因组鉴定表达特性

宽幅精播中行距与幅宽对小麦干物质积累与分配的影响

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作物杂志 2022年第5期 130-134页

作者：孙允超彭科研冯盛烨冀传允吕鹏鞠正春聊城市农业科学院山东聊城252000 山东省农业技术推广中心山东济南250100

为探究小麦宽幅精播增产机理,设置了行距20、25和30cm,幅宽3、6、9、12和15cm,研究其对小麦花后干物质积累与分配的影响。结果表明,适宜的行距与幅宽可促进产量的提高,幅宽小于9cm时,产量随幅宽的增加而增加,幅宽大于9cm时,籽粒产量随... 详细信息

为探究小麦宽幅精播增产机理,设置了行距20、25和30cm,幅宽3、6、9、12和15cm,研究其对小麦花后干物质积累与分配的影响。结果表明,适宜的行距与幅宽可促进产量的提高,幅宽小于9cm时,产量随幅宽的增加而增加,幅宽大于9cm时,籽粒产量随幅宽增加而减少,以行距25cm且幅宽9cm产量最高;花后21~28d是籽粒干物质积累最快的时期,花后14~28d是小麦地上部干物质转化最快的时期;行距与幅宽的增大增加了各营养器官群体干物质积累量,但行距大于25cm、幅宽大于9cm时抑制了营养器官中干物质向籽粒的转运。

关键词：小麦宽幅精播行距幅宽干物质积累干物质分配

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94份国外小麦种质材料的主要农艺性状分析

麦类作物学报 2016年第5期36卷 577-582页

作者：王光禄刘志宏程倩倩冯盛烨闫树平于洋赵杨王怀恩孙允超聊城市农业科学研究院山东聊城252000 东阿县农业局山东东阿252200

为筛选优异外源小麦种质材料,分析了94份引进小麦种质的有效穗数、穗粒数、千粒重等7个主要农艺性状的变异情况及它们间的相关性,并以7个主要农艺性状为指标,对94份小麦种质进行了聚类分析。结果表明,除了容重外,94份小麦材料的其他6个... 详细信息

为筛选优异外源小麦种质材料,分析了94份引进小麦种质的有效穗数、穗粒数、千粒重等7个主要农艺性状的变异情况及它们间的相关性,并以7个主要农艺性状为指标,对94份小麦种质进行了聚类分析。结果表明,除了容重外,94份小麦材料的其他6个主要农艺性状均表现出较大的变异性,以不孕小穗数的变异系数(62.07%)最大;有效穗数、株高与产量的相关性达到极显著水平,有效穗数与千粒重极显著负相关;通过聚类分析,将供试材料分为9个类群,其中第Ⅱ类群的g-1020、g-1043、09A452等6份种质的产量三要素极为协调,产量水平与不孕小穗数也表现较好,可以用作配置杂交组合的亲本。

关键词：国外小麦种质农艺性状聚类分析

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聊城市小麦生产中存在的问题及对策

山东农业科学 2013年第3期45卷 118-121页

作者：王光禄闫树平孙允超聊城市农业科学研究院山东聊城252000

本文以聊城市小麦生产的现状为依托,针对小麦生产中的现实情况,剖析了制约聊城市小麦产业体系良性发展的问题,指出了不足之处,提出了相应的对策,为提高小麦产量、加快产业结构调整和聊城市"吨粮市"建设步伐提供一定的技术支撑。

关键词：聊城小麦生产问题对策

四倍体硬粒小麦及其他小麦族AP2/ERF基因家族比较分析及表达鉴定

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种子 2024年第6期43卷 55-66,85页

作者：张新李敏敏孙允超赵杨冀传允许传怀闫树平张兰迎张继勇聊城市农业科学院山东聊城252000 山东帝芯农业科技有限公司山东聊城252000

为探究硬粒小麦及其他小麦族中AP2/ERF家族基因响应非生物胁迫的机理,本研究采用生物信息学的方法在全基因组范围内对硬粒小麦、野生二粒小麦及粗山羊草的已有公开数据进行分析,分别鉴定了215、232、139个AP2/ERF基因家族成员,AP2/ERF... 详细信息

为探究硬粒小麦及其他小麦族中AP2/ERF家族基因响应非生物胁迫的机理,本研究采用生物信息学的方法在全基因组范围内对硬粒小麦、野生二粒小麦及粗山羊草的已有公开数据进行分析,分别鉴定了215、232、139个AP2/ERF基因家族成员,AP2/ERF家族基因在不同物种中的基因组位置、基因结构、启动子顺式作用元件相似及差异部分。利用硬粒小麦在不同发育时期及非生物胁迫下的转录组数据,对这些AP2/ERF基因进行表达模式分析,发现有6个AP2/ERF基因在硬粒小麦胚乳发育过程中起着一定程度的调节作用;有23个AP2/ERF基因在硬粒小麦花后热胁迫反应中上调表达,其中13个基因可以同时响应硬粒小麦花前缺水及花后热胁迫反应。

关键词：硬粒小麦 AP2/ERF基因家族非生物胁迫表达模式