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基于机载激光雷达点云和随机森林算法的森林蓄积量估测

作者：高剑父

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林业科学 2021年第8期57卷 68-81页

作者：孙忠秋高金萍吴发云高显连胡杨高剑新国家林业和草原局调查规划设计院北京100714 宁夏大学生态环境学院西北土地退化与生态恢复国家重点实验室培育基地西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室银川750021

【目的】基于机载激光雷达点云数据提取的森林高度参数和郁闭度,结合分层地面样地调查数据,采用随机森林算法构建森林蓄积量估测模型,分析机载激光雷达点云数据在森林蓄积量反演方面的潜力,为森林蓄积量高效准确估测提供方法依据。【方... 详细信息

【目的】基于机载激光雷达点云数据提取的森林高度参数和郁闭度,结合分层地面样地调查数据,采用随机森林算法构建森林蓄积量估测模型,分析机载激光雷达点云数据在森林蓄积量反演方面的潜力,为森林蓄积量高效准确估测提供方法依据。【方法】以直径30 m的地面样圆离散点云数据为数据源,经数据校准等预处理后,利用LiDAR360软件提取森林高度参数(最大高、平均高等)和郁闭度,并将数据随机分成训练数据(70%)和验证数据(30%)。采用随机森林算法构建森林蓄积量估测模型,对仅用高度参数建模以及联合高度参数和郁闭度建模结果进行比较;同时运用R软件VSURF工具包筛选建模变量,对筛选后变量的建模结果进行分析。【结果】仅用高度参数建模的估测精度为R^(2)=0.75、RMSE=40.07 m^(3)·hm^(-2)、MAE=29.21 m^(3)·hm^(-2)、MRE=49.40%,联合高度参数和郁闭度建模的估测精度为R^(2)=0.79、RMSE=36.23 m^(3)·hm^(-2)、MAE=26.16 m^(3)·hm^(-2)、MRE=38.35%。通过变量筛选,建模参数从24个减少至7个,可极大提高运算效率,同时R2未变化,RMSE从36.23 m^(3)·hm^(-2)升至36.50 m^(3)·hm^(-2),rRMSE从31.92%升至32.97%,MAE从26.16 m^(3)·hm^(-2)降至26.08 m^(3)·hm^(-2),MRE从38.35%降至38.05%。【结论】机载激光雷达点云数据可以提取森林的垂直结构信息(高度参数)和水平结构信息(郁闭度),具备三维结构参数提取能力。采用随机森林算法,增加林分郁闭度信息可显著提高森林蓄积量估测精度。通过变量筛选,虽然能够降低参数数量,但对模型精度具有一定影响,在建模精度要求较高的情况下,建议使用全变量进行蓄积量估测;而在数据量较大的情况下,建议使用筛选变量进行蓄积量估测。基于机载激光雷达点云数据估测森林蓄积量显著优于光学遥感数据,可为森林蓄积量高效准确估测提供方法依据,能够满足大范围森林蓄积量快速反演需求。

关键词：森林蓄积量小光斑激光雷达随机森林算法变量筛选

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C9和C12烯烃的酚烷基化

石油化工译丛 1989年第4期10卷 27-30页

作者： Raja.,RA 高剑新

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27AL-NMR法研究羟基配位铝溶液

27AL-NMR法研究羟基配位铝溶液

基于等效电路模型参数计算的光伏组件隐裂故障诊断方法

第四届全国波谱学学术会议

作者：高剑新翟纯陆婉珍石油化工科学研究院

＜正＞羟基配位铝溶液是石油化工催化剂制备的重要原料。例如,与蒙脱土交联后得到一种新型催化剂,选择适当的羟基铝溶液可得到层间距不同的铝交联蒙脱土。此溶液的研究已有一个多世纪,从已有文献

关键词：

来源： cnki会议评论

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太阳能学报 2024年第5期45卷 481-489页

作者：高剑郭倩卫东顾鑫磊中国计量大学机电工程学院杭州310018 中国计量大学现代科技学院杭州310018

基于等效电路模型参数计算,提出一种光伏组件隐裂故障诊断方法。通过分析隐裂、热斑、电势诱导衰减(PID)和老化故障的产生和演化机理,研究不同故障对光伏组件输出特性的影响作用、模型参数的变化规律及其差异性。建立包含正/反向特性的... 详细信息

基于等效电路模型参数计算,提出一种光伏组件隐裂故障诊断方法。通过分析隐裂、热斑、电势诱导衰减(PID)和老化故障的产生和演化机理,研究不同故障对光伏组件输出特性的影响作用、模型参数的变化规律及其差异性。建立包含正/反向特性的光伏组件等效电路模型,根据模型参数计算结果,确定故障诊断特征量,提出隐裂故障的诊断方法。实验结果表明:所得光伏组件等效电路模型参数计算结果能够较高精度地拟合实验获得的I-V特性曲线;所确定的故障诊断特征量能够有效表征隐裂的发生和演化过程;所提故障诊断方法能够实现可靠的隐裂故障原因判定和程度估算。

关键词：光伏组件故障诊断参数提取等效电路模型隐裂

数字金融与新旧动能转换-机制甄别与中国实践

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数字金融与新旧动能转换-机制甄别与中国实践

作者：高剑云南师范大学

学位级别：硕士

2020-2022年南京市12-17岁学生体质健康变化趋势研究

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2020-2022年南京市12-17岁学生体质健康变化趋势研究

作者：高剑南京体育学院

学位级别：硕士

青少年体质健康水平关系到整个国家和民族的未来,因此国家颁布了学生体质健康方面的系列方针、政策。现阶段学生体质健康状况总体上有所改善,但仍存在学生视力不良、超重及肥胖率上升、握力水平下降等问题。南京作为江苏省省会城市,从... 详细信息

青少年体质健康水平关系到整个国家和民族的未来,因此国家颁布了学生体质健康方面的系列方针、政策。现阶段学生体质健康状况总体上有所改善,但仍存在学生视力不良、超重及肥胖率上升、握力水平下降等问题。南京作为江苏省省会城市,从政府到社会,从学校到家庭对学生体质都给予了高度重视,为了解南京市中学生体质健康的变化现状以及影响体质健康变化的因素。本文以2020-2022年南京市12-17岁学生体质健康变化趋势为研究对象,运用文献资料法、测试法、问卷调查法、专家访谈法、数理统计法、逻辑分析法对南京市中学生的身体各项指标进行统计分析。研究结论如下:1.南京市12-17岁学生在2020-2022年三年间男女生速度素质表现出逐渐下降的态势;男女生的力量素质都有明显地增长趋势;在柔韧素质方面,女生坐位体前屈平均成绩均高于男生平均成绩,2020年和2022年男生平均成绩均低于2021年平均成绩,女生平均成绩呈逐年提高的发展趋势;在耐力素质方面,男生和女生平均成绩呈现波动起伏,男女生平均成绩均以2021年成绩最好。2.在调研中,主要发现以下四个因素对学生体质健康影响较大。第一,学校对政策的执行、“双减”政策对学生的影响、体育考试制度的压力等方面的政策、制度因素;第二,学生生活方式的改变,新冠的持续爆发是影响学生体质健康发展的最重要社会因素;第三,体育教师教学水平,学校领导对体育重视程度,课外体育活动的按时开展等方面的学校因素;第四,父母的文化程度、职业、体育锻炼参与程度和学生的饮食习惯等方面的家庭因素。

关键词：南京市 12-17岁学生体质健康

全国林草资源调查机载大光斑激光雷达挂飞检校和验证

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林业资源管理 2021年第2期 52-60页

作者：刘迎春高显连贺岩崔晨彦高剑新俞家勇蔡龙涛吴发云国家林业和草原局调查规划设计院中国科学院上海光学精密机械研究所安徽建筑大学东北林业大学

森林在全球陆地生态系统中起到重要作用,激光雷达是除样地调查之外能够准确评估其资源量和碳汇量非常重要的技术方法。由于森林高度的空间异质性,获得大光斑激光雷达的准确位置,是其应用于森林资源调查的前提。对新研制的全国林草资源... 详细信息

森林在全球陆地生态系统中起到重要作用,激光雷达是除样地调查之外能够准确评估其资源量和碳汇量非常重要的技术方法。由于森林高度的空间异质性,获得大光斑激光雷达的准确位置,是其应用于森林资源调查的前提。对新研制的全国林草资源调查机载大光斑激光雷达(NFGI-LIDAR-L)和地面激光探测器,通过编写大光斑激光雷达检校算法,并基于激光能量分布特征改进探测器法计算大光斑激光雷达中心位置算法,实现NFGI-LIDAR-L几何检校。结果显示:基于激光能量分布特征计算大光斑激光雷达中心位置的方法,计算精度从5m提升到1m以内;NFGI-LIDAR-L在x,y,z方向精度和总均方根误差(RMSE)从检校前的60.51,52.76,1.88,80.30m提高到检校后的0.61,0.54,0.05,0.82m,提升了2个数量级;与控制点相比,NFGI-LIDAR-L绝对高程精度在平坦地面可以达到0.12m。通过研究,以期对机载和星载大光斑激光雷达几何检校提供借鉴。

关键词：全国林草资源调查机载大光斑激光雷达几何检校陆地生态系统碳监测卫星地面激光探测器空间分布

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联邦学习深度梯度反演攻防研究进展

电子与信息学报 2024年第2期46卷 428-442页

作者：孙钰严宇崔剑熊高剑刘建华北京航空航天大学网络空间安全学院北京100191 空天网络安全工业和信息化部重点实验室(北京航空航天大学) 北京100191

联邦学习作为一种“保留数据所有权,释放数据使用权”的分布式机器学习方法,打破了阻碍大数据建模的数据孤岛。然而,联邦学习在训练过程中只交换梯度而不交换训练数据的特点并不能保证用户训练数据的机密性。近年来新型的深度梯度反演... 详细信息

联邦学习作为一种“保留数据所有权,释放数据使用权”的分布式机器学习方法,打破了阻碍大数据建模的数据孤岛。然而,联邦学习在训练过程中只交换梯度而不交换训练数据的特点并不能保证用户训练数据的机密性。近年来新型的深度梯度反演攻击表明,敌手可从共享梯度中重建用户的私有训练数据,从而对联邦学习的私密性产生了严重威胁。随着梯度反演技术的演进,敌手从深层网络恢复大批量原始数据的能力不断增强,甚至对加密梯度的隐私保护联邦学习(PPFL)发起了挑战。而有效的针对性防御方法主要基于扰动变换,旨在混淆梯度、输入或特征以隐藏敏感信息。该文首先指出了隐私保护联邦学习的梯度反演漏洞,并给出了梯度反演威胁模型。之后从攻击范式、攻击能力、攻击对象3个角度对深度梯度反演攻击进行详细梳理。随后将基于扰动变换的防御方法依据扰动对象的不同分为梯度扰动、输入扰动、特征扰动3类,并对各类方法中的代表性工作进行分析介绍。最后,对未来研究工作进行展望。

关键词：联邦学习梯度反演数据重建标签恢复扰动变换

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深振荡磁控溅射放电等离子体脉冲特性

物理学报 2024年第16期73卷 162-170页

作者：高剑英李玉阁雷明凯大连理工大学材料科学与工程学院表面工程实验室大连116024

深振荡脉冲磁控溅射(deep oscillation magnetron sputtering,DOMS)以一系列微脉冲振荡波形的形式向靶提供能量,提供高密度等离子体的同时能够实现完全消除电弧放电和提高靶材原子离化率,实现高质量薄膜的沉积制备.针对DOMS微脉冲放电... 详细信息

深振荡脉冲磁控溅射(deep oscillation magnetron sputtering,DOMS)以一系列微脉冲振荡波形的形式向靶提供能量,提供高密度等离子体的同时能够实现完全消除电弧放电和提高靶材原子离化率,实现高质量薄膜的沉积制备.针对DOMS微脉冲放电形式拓宽放电参数空间,提高工艺灵活性的特点,建立脉冲等离子体整体模型,测量充电电压DCint=300-380 V和微脉冲开启时间τon=2-6μs的Cr靶放电电压电流,将电压电流波形作为模型输入条件,获得DOMS放电等离子体参数随时间变化规律.充电电压300 V,等离子体峰值密度由τon=2μs的1.34×10^(18) m^(-3)增至τon=3μs的2.64×10^(18) m^(-3),τon由3μs增至6μs时,等离子体峰值密度基本不变.靶材离化率随τon变化趋呈现相近趋势,由τon=2μs的12%增至τon=3μs的20%,τon进一步增至6μs,离化率基本保持不变.固定τon=6μs,DCint由300 V升高至380 V,等离子体峰值密度由2.67×10^(18) m^(-3)增至3.90×10^(18) m^(-3),金属离化率由21%增至28%.DOMS放电具有高功率脉冲磁控溅射典型的金属自溅射现象,峰值自溅射参数Πpeak随功率密度线性增大,表明峰值功率密度是调控DOMS放电中金属自溅射的主要参数.Πpeak最高达到0.20,金属自溅射程度远高于常规脉冲直流磁控溅射,等离子体密度和沉积通量中金属离化率提高,原子沉积带来的阴影效应减轻,是DOMS沉积薄膜质量提高的原因.

关键词：深振荡磁控溅射磁控等离子体整体模型 Cr 靶金属自溅射