检索结果-南通市图书馆

基于LightGBM的冬小麦产量估测与可解释性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

农业机械学报 2023年第12期54卷 197-206页

作者：王鹏新王颖田惠仁王婕刘峻明权文婷中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室北京100083 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 陕西省气象局西安710014

机器学习模型在作物长势监测和产量估测过程中,复杂模型的内部机制难以理解,为了在准确估测作物产量的同时给出合理解释,本文选取条件植被温度指数(VTCI)以及冬小麦产量数据,基于轻量级梯度提升机(LightGBM)开展关中平原冬小麦的产量估... 详细信息

机器学习模型在作物长势监测和产量估测过程中,复杂模型的内部机制难以理解,为了在准确估测作物产量的同时给出合理解释,本文选取条件植被温度指数(VTCI)以及冬小麦产量数据,基于轻量级梯度提升机(LightGBM)开展关中平原冬小麦的产量估测研究,并将局部可解释性模型无关方法(LIME)、部分依赖图(PDP)和个体条件期望图(ICE)等全局和局部可解释性方法用于对模型估测结果的进一步解释。结果表明,与其他机器学习方法相比,经过网格搜索优化的LightGBM能够准确地估测冬小麦产量,估测单产与实测单产的决定系数R^(2)达到0.32,均方根误差(RMSE)为809.10 kg/hm^(2),平均相对误差(MRE)为16.55%,达到极显著水平(P<0.01),表明该模型有较高的预测精度和泛化能力。进一步可解释性实验表明,网格搜索优化的LightGBM能够准确提取数据蕴含的信息,从全局角度来看,冬小麦4个生育期中拔节期VTCI对产量形成最为重要,抽穗-灌浆期和乳熟期次之,返青期则影响最小,这与先验知识相符合;从局部角度来看,局部可解释性方法基于冬小麦产量西高东低的空间特征能够进一步提供不同县(区)产量存在差异的原因,为关中平原的田间管理提供参考,对冬小麦的稳产增产具有应用价值。

关键词：冬小麦估产可解释性条件植被温度指数机器学习

基于Sentinel的时间序列田块尺度LAI重建与冬小麦估产

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

农业机械学报 2022年第8期53卷 173-185页

作者：周西嘉张悦王鹏新张树誉李红梅田惠仁中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 国家卫星气象中心北京100081 陕西省气象局西安710014

为了进行田块尺度的冬小麦单产估测,以陕西省关中平原为研究区域,基于Sentinel-1、Sentinel-2和Sentinel-3卫星数据反演叶面积指数(LAI),并利用增强的深度卷积神经网络融合模型(EDCSTFN)和增强的时空自适应反射率融合模型(ESTARFM)对Sen... 详细信息

为了进行田块尺度的冬小麦单产估测,以陕西省关中平原为研究区域,基于Sentinel-1、Sentinel-2和Sentinel-3卫星数据反演叶面积指数(LAI),并利用增强的深度卷积神经网络融合模型(EDCSTFN)和增强的时空自适应反射率融合模型(ESTARFM)对Sentinel-1、Sentinel-2和Sentinel-3 LAI进行时空融合,进而重建尺度12 d的空间分辨率20 m LAI并用于冬小麦单产估测。结果表明,基于Sentinel-1后向散射系数和相干性能够准确地反演关中平原冬小麦种植区的20 m空间分辨率LAI,决定系数(R^(2))在冬小麦主要生育期可达0.70以上;相比于基于Sentinel-2和Sentinel-3的ESTARFM模型和EDCSTFN模型(EDCSTFN_S3),基于Sentinel-1和Sentinel-2的EDCSTFN模型(EDCSTFN_S1)可以明显提高距离参考影像获取日期较远的日期的LAI时空融合精度,ESTARFM、EDCSTFN_S3和EDCSTFN_S13个模型在5月下旬的融合结果对应的R^(2)分别为0.53、0.71和0.76;基于时空融合LAI的冬小麦估产结果与冬小麦单产数据具有良好的相关性(R^(2)=0.52,P<0.01),估产结果的均方根误差为358.25 kg/hm~2,归一化均方根误差为19%,平均相对误差为7.34%,并显示了丰富的田块尺度冬小麦单产分布细节特征,展现了进行田块尺度冬小麦精确估产的潜力。

关键词：冬小麦估产叶面积指数时空数据融合田块尺度时间序列重建

基于LightGBM的冬小麦产量估测及可解释性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

农业机械学报 2023年

作者：王鹏新王颖田惠仁王婕刘峻明权文婷中国农业大学信息与电气工程学院农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室中国农业大学土地科学与技术学院陕西省气象局

机器学习模型在作物长势监测和产量估测过程中，复杂模型的内部机制难以理解，为了在准确估测作物产量的同时给出合理解释，本文选取条件植被温度指数(VTCI)以及冬小麦产量数据，基于轻量级梯度提升机(LightGBM)开展关中平原冬小麦的产... 详细信息

机器学习模型在作物长势监测和产量估测过程中，复杂模型的内部机制难以理解，为了在准确估测作物产量的同时给出合理解释，本文选取条件植被温度指数(VTCI)以及冬小麦产量数据，基于轻量级梯度提升机(LightGBM)开展关中平原冬小麦的产量估测研究，并将局部可解释性模型无关方法(LIME)、部分依赖图(PDP)和个体条件期望图(ICE)等全局和局部可解释性方法用于对模型估测结果的进一步解释。结果表明，与其他机器学习方法相比，经过网格搜索优化的LightGBM能够准确地估测冬小麦产量，估测单产与实测单产的决定系数(R2)达到0.32，均方根误差(RMSE)为809.10 kg/hm2，平均相对误差(MRE)为16.55%，达到极显著水平(P<0.01)，表明该模型有较高的预测精度和泛化能力。进一步可解释性实验表明，网格搜索优化的LightGBM能够准确提取数据蕴含的信息，从全局角度来看，冬小麦4个生育时期中拔节期VTCI对产量形成最为重要，抽穗-灌浆期和乳熟期次之，返青期则影响最小，这与先验知识相符合；从局部角度来看，局部可解释性方法基于冬小麦产量西高东低的空间特征能够进一步提供不同县(区)产量存在差异的原因，为关中平原的田间管理提供参考，对冬小麦的稳产增产具有应用价值。

关键词：冬小麦条件植被温度指数估产机器学习可解释性

基于遥感多参数和门控循环单元网络的冬小麦单产估测

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

农业机械学报 2022年第9期53卷 207-216页

作者：王鹏新王婕田惠仁张树誉刘峻明李红梅中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 陕西省气象局西安710014 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193

为进一步准确、实时监测冬小麦长势并估测其产量,以陕西省关中平原为研究区域,选取冬小麦旬或生育时期尺度的条件植被温度指数(VTCI)、叶面积指数(LAI)和光合有效辐射吸收比率(FPAR)作为遥感特征参数,分别构建不同时间尺度的单参数、双... 详细信息

为进一步准确、实时监测冬小麦长势并估测其产量,以陕西省关中平原为研究区域,选取冬小麦旬或生育时期尺度的条件植被温度指数(VTCI)、叶面积指数(LAI)和光合有效辐射吸收比率(FPAR)作为遥感特征参数,分别构建不同时间尺度的单参数、双参数和多参数的门控循环单元(GRU)神经网络模型,并模拟得到冬小麦长势综合监测指数I,结果表明,旬尺度的模型精度总体高于生育时期尺度的模型精度。基于5折交叉验证法进一步验证旬尺度多参数GRU模型的鲁棒性,并构建I与统计单产之间的线性回归模型以估测冬小麦单产,结果显示,冬小麦估测单产与统计单产的决定系数(R^(2))为0.62,均方根误差(RMSE)为509.08 kg/hm^(2),平均相对误差(MRE)为9.01%,相关性达到极显著水平(P<0.01),表明旬尺度的多参数估产模型能够较准确地估测关中平原冬小麦产量,且产量分布呈现西高东低的空间特性和整体保持稳定且平稳增长的年际变化特征。此外,基于GRU模型捕获冬小麦生长的累积效应,分析在连续旬中逐步输入参数对产量估测的影响,结果显示,模型具有识别冬小麦关键生长阶段的能力,3月下旬至4月下旬是冬小麦生长的关键时期。

关键词：冬小麦长势监测估产遥感多参数时间尺度门控循环单元

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

商业银行普通金融债超额收益影响因子研究

金融监管研究 2024年第3期 23-42页

作者：杨乐田惠敏中国银行全球金融市场研究中心国家开发银行规划研究院

商业银行普通金融债是我国债券市场的重要品种,近年来发行交易较为活跃。本文运用小样本稳健的自助法,以2010年至2021年我国商业银行普通金融债收益率和超额收益为对象进行研究,发现政策性银行债收益率曲线前三个主成分(水平、斜率和曲... 详细信息

商业银行普通金融债是我国债券市场的重要品种,近年来发行交易较为活跃。本文运用小样本稳健的自助法,以2010年至2021年我国商业银行普通金融债收益率和超额收益为对象进行研究,发现政策性银行债收益率曲线前三个主成分(水平、斜率和曲率)以及社会融资规模增速波动项对商业银行普通金融债超额收益具有显著影响,而收益率曲线更高阶主成分、通货膨胀趋势、债券供给的影响并不显著。实证结果表明,社融增速波动项可能是商业银行普通金融债超额收益定价因子,与超额收益呈负相关关系。本文的结论为新兴市场债券定价以及金融债定价的相关研究提供了有益补充。建议商业银行和市场投资者综合考虑收益率曲线形态和社融增速,合理评估金融债供给波动的短期影响,妥善安排债券发行和投资。

关键词：普通金融债收益率曲线商业银行主成分

基于Sentinel卫星的时间序列田块尺度LAI重建与冬小麦估产

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

农业机械学报 2022年

作者：周西嘉张悦王鹏新张树誉李红梅田惠仁中国农业大学信息与电气工程学院国家卫星气象中心陕西省气象局

为了进行田块尺度的冬小麦单产估测，以陕西省关中平原为研究区域，基于Sentinel-1、Sentinel-2和Sentinel-3卫星数据反演叶面积指数（LAI），并利用增强的深度卷积神经网络融合模型（EDCSTFN）和增强的时空自适应反射率融合模型（ESTA...

为了进行田块尺度的冬小麦单产估测，以陕西省关中平原为研究区域，基于Sentinel-1、Sentinel-2和Sentinel-3卫星数据反演叶面积指数（LAI），并利用增强的深度卷积神经网络融合模型（EDCSTFN）和增强的时空自适应反射率融合模型（ESTARFM）对Sentinel-1、Sentinel-2和Sentinel-3 LAI进行时空融合，进而重建12 d尺度的20 m空间分辨率LAI并用于冬小麦单产估测。结果表明，基于Sentinel-1后向散射系数和相干性能够准确地反演关中平原冬小麦种植区的20 m空间分辨率LAI，决定系数(R;)在冬小麦主要生育期可达0.70以上；相比于基于Sentinel-2和Sentinel-3的ESTARFM模型和EDCSTFN模型（EDCSTFN＿S3），基于Sentinel-1和Sentinel-2的EDCSTFN模型（EDCSTFN＿S1）可以明显提高距离参考影像获取日期较远的日期的LAI时空融合精度，ESTARFM、EDCSTFN＿S3和EDCSTFN＿S1 3个模型在5月下旬的融合结果对应的R;分别为0.53、0.71和0.76；基于时空融合LAI的冬小麦估产结果与冬小麦单产数据具有良好的相关性(R;= 0.52，P < 0.01)，估产结果的均方根误差为358.25 kg/hm;，归一化均方根误差为19%，平均相对误差为7.34%，并显示了丰富的田块尺度冬小麦单产分布细节特征，展现了进行田块尺度冬小麦精确估产的潜力。

关键词：

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

河南省居民胃癌发病影响因素病例对照研究

中国公共卫生 2024年第6期 697-703页

作者：冯石献闫雅丽王梦微田惠子康锴河南省疾病预防控制中心慢性非传染性疾病防治研究所

目的了解河南省居民胃癌患病的影响因素，为当地制定胃癌防治策略提供参考依据。方法通过河南省肿瘤登记报告系统在淮河流域4个县(区)抽取2020年1月—2021年7月确诊的198例新发胃癌患者作为病例组，并根据性别、年龄进行1:2匹配选取... 详细信息

目的了解河南省居民胃癌患病的影响因素，为当地制定胃癌防治策略提供参考依据。方法通过河南省肿瘤登记报告系统在淮河流域4个县(区)抽取2020年1月—2021年7月确诊的198例新发胃癌患者作为病例组，并根据性别、年龄进行1:2匹配选取与病例组胃癌患者同乡镇或临近乡镇居住的396名健康居民作为对照组，采用条件logistic回归模型分析胃癌患病的影响因素。结果病例组胃癌患者吸烟、二手烟暴露、饮水量 1次/周、体质指数偏瘦和有胃部疾病史的比例分别为57.6%、69.2%、52.0%、17.2%、27.8%、47.0%、34.8%、36.9%、19.2%、51.5%、70.7%、 8.1%、 21.2%、 11.6%和54.0%，均高于对照组健康居民的49.7%、 60.6%、 33.1%、 4.5%、 9.3%、 28.5%、 24.5%、27.5%、8.8%、40.7%、49.7%、2.5%、11.9%、1.8%和29.0%，病例组胃癌患者饮酒、饮茶、日常锻炼≥3天/周、饭后散步≥3天/周、安装家用净水器、规律就餐、每天吃早餐和食用生蒜或蒜苗≥10 g/d的比例分别为11.1%、16.2%、15.2%、34.3%、26.8%、78.8%、86.9%和25.3%，均低于对照组健康居民的36.1%、25.0%、23.7%、48.5%、41.9%、89.4%、92.7%和33.8%，差异均有统计学意义(均P <0.05)；多因素条件logistic回归分析结果显示，二手烟暴露、经常发脾气、近10年情绪变化较差或压力越来越大、口味偏咸、偏好硬食、偶尔或经常吃剩饭、体质指数偏瘦、有胃部疾病史和有胃癌家族史为河南省居民胃癌发病的危险因素，初中及以上文化程度、家庭人均年收入≥5 000元、安装家用净水器、体质指数超重和肥胖为河南省居民胃癌发病的保护因素。结论健康生活方式、性格情绪特征、饮食习惯、胃部疾病史和胃癌家族史均为河南省居民胃癌发病的主要影响因素。

关键词：胃癌影响因素病例对照研究

钙钛矿薄膜的均匀结晶和埋底钝化策略: 刷新全钙钛矿叠层光伏组件纪录效率

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

科学通报 2024年第12期69卷 1523-1525页

作者：高寒谭海仁南京大学固体微结构物理国家重点实验室现代工程与应用科学学院关键地球物质循环前沿科学中心南京210023

钙钛矿太阳能电池具有制备工艺简单且成本较低的优势,为光伏发电的降本增效提供了有效途径.经过10余年的发展,单结钙钛矿电池的效率已达26.1%[1],接近其Shockley–Queisser效率极限,构筑叠层太阳能电池成为进一步突破单结电池效率极限... 详细信息

钙钛矿太阳能电池具有制备工艺简单且成本较低的优势,为光伏发电的降本增效提供了有效途径.经过10余年的发展,单结钙钛矿电池的效率已达26.1%[1],接近其Shockley–Queisser效率极限,构筑叠层太阳能电池成为进一步突破单结电池效率极限的重要方向.全钙钛矿叠层太阳能电池由富溴的纯铅组分宽带隙(wide-bandgap,WBG)子电池、互联层和铅锡共混(Pb-Sn)的窄带隙(narrow-bandgap,NBG)子电池按照自下而上的顺序堆叠而成[2].目前,实验室制备的小面积(孔径面积≤1 cm^(2))全钙钛矿叠层电池的光电转化效率(简称“效率”)可达29.1%[1],已经超越了单晶硅太阳能电池和单结钙钛矿太阳能电池的最高效率,具有极大的商业化应用潜力.

关键词：钙钛矿太阳能电池光电转化效率叠层电池光伏组件电池效率商业化应用钙钛矿薄膜