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基于波段选择的烟草病害检测模型

光谱学与光谱分析 2023年第4期43卷 1023-1029页

作者：潘兆杰孙根云张爱竹付航王新伟任广伟中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237 中国农业科学院烟草研究所山东青岛266101

烟草是我国重要的经济作物,税收的重要来源,为国家的经济发展做出了巨大贡献,然而,烟草病害严重影响烟叶产量与品质。采用光谱分析技术对烟草病害进行早期防治具有非常重要的现实意义。以接种烟草花叶病毒(TMV)与马铃薯Y病毒(PVY)的烟... 详细信息

烟草是我国重要的经济作物,税收的重要来源,为国家的经济发展做出了巨大贡献,然而,烟草病害严重影响烟叶产量与品质。采用光谱分析技术对烟草病害进行早期防治具有非常重要的现实意义。以接种烟草花叶病毒(TMV)与马铃薯Y病毒(PVY)的烟草为研究对象,分别采集室内与室外培养的染病烟草叶片高光谱数据。为实现对烟草病害的精准识别,每隔两天对两种染病烟草进行光谱数据采集,将每种病害数据详细地分成五个严重度等级,最终获得1697个在350~2500nm波段范围内的光谱数据。为对烟草高光谱数据进行有效利用,以支持向量机(SVM)为基础,结合快速近邻波段选择算法(FNGBS)与归一化匹配滤波(NMFW),提出一种聚类与排序相结合的波段选择算法(FNG-NMFW)。FNG-NMFW首先采用FNGBS算法对烟草光谱进行精细分组,再采用NMFW算法对各组波段进行排序以选择特征光谱,实现烟草光谱特征提取与降维。在波段选择的基础上,采用SVM对烟草特征光谱进行分类,最终实现高精度烟草病害检测。研究结果显示:该模型性能稳定,在样本数量较少情况下,即可实现TMV与PVY两种病害的高精度识别。对于TMV1与TMV3,该算法可以获得精度优于94%的检测结果,对于PVY1与PVY3,该算法精度接近90%,表明该算法可有效完成两种病害早期的识别与预防工作。与采用全波段光谱数据进行病害检测的模型相比,FNG-NMFW模型优势明显,烟草病害检测结果总体精度达94.46%,精度提高约1.5%,检测时间由12.9s缩短为1.1s。

关键词：烟草病害精准识别高光谱波段选择支持向量机

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高光谱影像奇异谱特征提取和分类方法

遥感信息 2022年第4期37卷 1-9页

作者：赵莹莹潘兆杰付航张爱竹姚延娟孙根云长沙市规划勘测设计研究院长沙410007 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院山东青岛266580 生态环境部卫星环境应用中心国家环境保护卫星遥感重点实验室北京100094

针对高光谱影像中地物的尺度复杂多样,并且存在“同物异谱、同谱异物”现象,给影像的解译和分类带来了困难,以及高光谱影像维度过高容易造成分类中的维数灾难等难题,提出了一种结合超像素的改进二维奇异谱分析(two-dimensional singular... 详细信息

针对高光谱影像中地物的尺度复杂多样,并且存在“同物异谱、同谱异物”现象,给影像的解译和分类带来了困难,以及高光谱影像维度过高容易造成分类中的维数灾难等难题,提出了一种结合超像素的改进二维奇异谱分析(two-dimensional singular spectrum analysis combining with superpixels,S2DSSA),与局部Fisher判别分析(local Fisher discriminant analysis,LFDA)相融合,共同提取影像的光谱-空间特征,并使用支持向量机(support vector machine,SVM)来进行分类,记为S2DSSA-LFDA-SVM的方法。超像素2DSSA将2DSSA作用于每个构造的超像素规则区域,能够自适应地提取地物的空间特征。在其基础上,LFDA进一步挖掘光谱维度的流形结构,实现光谱特征提取和降维。实验结果证明,在两个经典高光谱数据集上,所提出方法的总体精度相比于原始数据分别提升了31.7%和12.9%,相比于其他先进的光谱-空间分类算法有2%~6%不同程度的提升。

关键词：高光谱影像 S2DSSA LFDA 特征提取分类

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开展科普教育提高教育质量

辽宁教育研究 2000年第11期 55-56页

作者：潘兆杰丹东市教师进修学院丹东118000

加强青少年科普教育 ,有助于青少年科学世界观的形成 ,有助于创新精神和实践能力的培养 ,有助于科技意识和综合素质的提高。几年来 ,我们在市教委和教师进修学院的领导下 ,在市科协、市青少年科技活动中心及各学校的大力支持下 ,以新的... 详细信息

加强青少年科普教育 ,有助于青少年科学世界观的形成 ,有助于创新精神和实践能力的培养 ,有助于科技意识和综合素质的提高。几年来 ,我们在市教委和教师进修学院的领导下 ,在市科协、市青少年科技活动中心及各学校的大力支持下 ,以新的教育质量观和人才观 ,不断加强和改进青少年科普工作。通过实践 ,我们有以下几点体会。一、科普工作必须真正有“位子”如何使科普教育工作在人们头脑中和学校的日常工作中真正有位子 ,这是我们首先面临的一个重要问题。为了使科普工作在大家的头脑中有位子 ,我们采取多种形式进行宣传和发动 ,同时还通过外地一些典型的事例启发引导大家认真分析教育形势 ,使大家清醒地认识到 :现在的青少年生活条件优越 ,不缺吃不缺穿 ,而缺少的是科学信仰 ,缺少科学的人生观和价值观。在这种情况下 ,学校教育如果继续用分数高低来衡量学生的综合素质 ,用升学率来考核学校的办学质量 ,把学生束缚在课堂上 ,单纯地传授知识 ,将会培养出一些高分低能 ,甚至是心理扭曲的废才 ,将会对社会造成危害。尤其是在改革开放国际竞争日趋激烈的今天 ,加强青少年的科普教育更是迫在眉睫。认识提高后 ,各级领导、教师把科普工作作为推进素质教育的重...

关键词：科普教育教育质量青少年素质教育实践能力

基于强化学习的光网络自适应高效率RWA算法

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光通信研究 2024年

作者：刘兆洋潘必韬北京邮电大学信息与通信工程学院

【目的】在光网络中，目前基于深度强化学习（Deep Reinforcement Learning， DRL）的路由和波长分配（Routing and Wavelength Assignment， RWA）算法大多依赖于K最短路径（K Shortest Paths， KSP）路由算法提前计算备选路径，无法... 详细信息

【目的】在光网络中，目前基于深度强化学习（Deep Reinforcement Learning， DRL）的路由和波长分配（Routing and Wavelength Assignment， RWA）算法大多依赖于K最短路径（K Shortest Paths， KSP）路由算法提前计算备选路径，无法适应动态变化的网络拓扑。为了提高光网络RWA算法的灵活性，本文提出基于深度强化学习的自适应高效率RWA框架（Adaptive and Efficient RWA， ADE-RWA）。【方法】本文提出的ADE-RWA使用深度强化学习的方法实现。其关键点及创新之处在于训练过程中，强化学习的智能体在动作选择时从当前节点出发选择最优单步连接，而不是完整的路径，从而可以动态实时依据网络状态的变化做出路由策略的改变，以适应链路故障等网络拓扑改变的情况。ADE-RWA的另一关键点在于强化学习训练过程不仅训练其决策神经网络，并且每次成功分配一条路径时，都将其以路由表的形式存储。在强化学习训练收敛后，网络路径的路由表信息也将完整。此时使用路由表直接查找可用路径，可有效降低计算成本，提高RWA效率。此外，路由表查找与强化学习训练能够实现动态切换。本算法通过动态感知网络状态的变化，当网络故障引起拓扑变化时，切换到强化学习阶段继续进行训练，保证了路由表的动态更新。【结果】实验结果表明，与KSP-FF、DeepRMSA对比算法相比，本文提出的ADE-RWA的阻塞率分别降低了36%和30%；且当发生链路故障时，ADE-RWA可以迅速适应网络拓扑的变化。【结论】本文提出了基于深度强化学习的自适应高效率RWA算法，实现了动态光网络拓扑下的自适应路由与波长分配，并降低了计算成本。

关键词：波长路由光网络路由与波长分配深度强化学习数字孪生

山地旅游安全事故致因研究——基于“三山五岳”的文本案例

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干旱区资源与环境 2024年第3期38卷 201-208页

作者：黄佳杰巴兆祥复旦大学旅游学系上海200433

以国内外知名的“三山五岳”景区作为研究对象,搜集其相关的178个旅游安全事故典型案例,基于扎根理论对事故致因进行分析与讨论。结果表明:1)山地旅游安全事故的致因根据比重依次为:人为因素、环境因素、设备因素以及管理因素。2)致因... 详细信息

以国内外知名的“三山五岳”景区作为研究对象,搜集其相关的178个旅游安全事故典型案例,基于扎根理论对事故致因进行分析与讨论。结果表明:1)山地旅游安全事故的致因根据比重依次为:人为因素、环境因素、设备因素以及管理因素。2)致因分别对应8个子集:游客不安全行为、当地人不安全行为、天气不安全因素、陆地不安全因素、游客装备不齐全、设施设备不安全、管理水平低以及救援水平有限。3)借鉴旅游安全事故因果连锁理论,结合分析的要素与逻辑,建构了山地旅游安全分析模型。以政府、企业和游客三个维度为切入,为山地旅游业提出对策建议。

关键词：山地旅游旅游安全旅游事故扎根理论事故致因

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基于合作联盟的电化学储能共享模式研究

电网技术 2024年第5期48卷 1947-1956,I0038,I0039页

作者：刘寅韬江全元耿光超郭凯杰潘御钦浙江大学工程师学院浙江省杭州市310015 浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310007

随着“双碳”战略的确定,新型电力系统建设已成为“十四五”期间国家重大战略布局的关键环节,而作为灵活性调节资源的储能配套建设将构成电力系统安全稳定运行的重要保障。针对现阶段电源侧储能成本疏导的难点,提出了一种由新能源场站... 详细信息

随着“双碳”战略的确定,新型电力系统建设已成为“十四五”期间国家重大战略布局的关键环节,而作为灵活性调节资源的储能配套建设将构成电力系统安全稳定运行的重要保障。针对现阶段电源侧储能成本疏导的难点,提出了一种由新能源场站和储能运营商组成的“合作联盟”共享储能方案,储能在满足合作联盟内部新能源场站的调控需求前提下,利用剩余容量参与电网辅助服务,解决了新能源场站建设储能意愿低的基础问题。同时,面向跟踪计划出力与电网二次调频的场景,量化分析了“合作联盟”共享储能相对于新能源自建储能在投资效益、资源利用有效性方面的差异,并提出基于Shapley值的储能容量定价方法,分析了“合作联盟”共享储能模式具备商业上的可行性。结果表明,“合作联盟”共享储能模式提升了储能的资源利用效率,且在收益分配方面更具公平性。

关键词：新型电力系统共享储能跟踪发电计划二次调频 Shapley值

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基于多源数据聚合的神经网络侧信道攻击

计算机研究与发展 2024年第1期61卷 261-270页

作者：张润莲潘兆轩李金林武小年韦永壮密码学与信息安全重点实验室(桂林电子科技大学) 广西桂林541004

基于深度学习的侧信道攻击需要针对密码算法的每一个密钥字节建模并训练,数据采集和模型训练开销大.针对该问题,提出一种基于多源数据聚合的神经网络侧信道攻击方法.为筛选具有良好泛化效果的密钥字节泄露数据进行数据聚合,以AES-128算... 详细信息

基于深度学习的侧信道攻击需要针对密码算法的每一个密钥字节建模并训练,数据采集和模型训练开销大.针对该问题,提出一种基于多源数据聚合的神经网络侧信道攻击方法.为筛选具有良好泛化效果的密钥字节泄露数据进行数据聚合,以AES-128算法为例,先基于16个密钥字节的泄露数据训练16个单密钥字节模型,分别实现对16个密钥字节的恢复;其次,设计一种打分机制评估各单密钥字节模型的泛化效果,通过得分排序筛选出对各密钥字节恢复效果最好的单密钥字节模型;最后,以筛选模型所对应的各密钥字节泄露数据集构建多源数据聚合模型进行训练,实现密钥恢复.实验测试结果表明,多源数据聚合模型具有良好的泛化效果,有效提高了密钥恢复的准确率和效率,降低了恢复密钥所需的能量迹数量,其在采集能量迹较少的情况下依然具有较好的攻击效果.

关键词：侧信道攻击神经网络打分机制数据聚合数据标签

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典型生物质发酵制取燃料乙醇环境影响分析

太阳能学报 2024年第4期45卷 280-285页

作者：沈钊丞仲兆平郑翔汪维潘小天东南大学能源热转化与过程测控教育部重点实验室南京210096 东南大学能源与环境学院南京210096

结合生命周期评价方法与层次分析方法对杨木、玉米秸秆、甘蔗渣3种典型纤维素生物质的发酵制取燃料乙醇工艺进行环境影响评价。针对酸化、富营养化、全球变暖、化石能源消耗、光化学污染、人体毒性6种环境类型进行分析对比,并选取3个不... 详细信息

结合生命周期评价方法与层次分析方法对杨木、玉米秸秆、甘蔗渣3种典型纤维素生物质的发酵制取燃料乙醇工艺进行环境影响评价。针对酸化、富营养化、全球变暖、化石能源消耗、光化学污染、人体毒性6种环境类型进行分析对比,并选取3个不同视角分析生物质发酵工艺所带来的环境影响。结果表明:农业阶段和生产阶段所产生的温室效应在全生命周期过程中占比最高;全球性视角下,全球变暖影响占比较高;区域性和局地性视角下,工艺的酸化影响最严重。

关键词：生物质发酵燃料乙醇生命周期层次分析法

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地表臭氧浓度升高对麦田水热通量的影响

农业工程学报 2024年第8期40卷 116-124页

作者：徐诗韵徐彦森张宇杰冯兆忠南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室南京210044

臭氧(O_(3))浓度升高危害小麦生长,现有研究尚不清楚推广新的小麦品种能否减缓O_(3)对籽粒产量、农田蒸散和水分利用效率的负面效应,且研究O_(3)浓度升高对麦田水分利用效率的影响对农业用水管理具有重要意义。该研究利用完全开放式O_(3... 详细信息

臭氧(O_(3))浓度升高危害小麦生长,现有研究尚不清楚推广新的小麦品种能否减缓O_(3)对籽粒产量、农田蒸散和水分利用效率的负面效应,且研究O_(3)浓度升高对麦田水分利用效率的影响对农业用水管理具有重要意义。该研究利用完全开放式O_(3)浓度升高平台(O_(3)-FACE),通过连续观测农田小气候特征,结合能量平衡法分析O_(3)浓度升高对麦田水热通量、小麦籽粒产量和田间水分利用效率的影响。结果表明:O_(3)浓度升高显著降低了开花后第32天小麦旗叶的叶绿素含量,降低了乳熟–成熟期的麦田潜热通量平均值和正午峰值,但影响幅度较小。O_(3)浓度升高对麦田平均水热通量及其分配无显著影响,也未影响籽粒产量、产量组成和田间水分利用效率。不同于10年前江淮地区主推的扬辐麦2号、烟农19和嘉兴002等品种,当前推广的农麦88表现出极强的O_(3)抗性。在O_(3)浓度不断升高背景下,种植农麦88有助于减缓O_(3)浓度升高对田间蒸散和水分利用效率的影响。

关键词：臭氧水热通量产量蒸散发冠层温度小麦

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