基于奇异值分解的测量矩阵优化

针对压缩感知理论中通用的测量矩阵(如随机高斯、伯努利等)不具有最优性能保证的问题,本文通过引入奇异值分解,提出基于奇异值分解的测量矩阵优化方法,对压缩感知中一般线性测量模型中的测量矩阵与测量向量进行优化,再利用优化后的测量矩阵与测量向量重建原稀疏信号。经典的随机高斯测量矩阵和伯努利测量矩阵的数值实验结果表明本文提出的方法可以显著地提高重建成功恢复概率以及对高斯噪声的鲁棒性。该方法适用于一般线性测量系统,成功地实现了测量矩阵和重建矩阵的分离,可在不改变前端测量模型的前提下使重建矩阵接近最优配置。     

基于孤立森林算法的取用水量异常数据检测方法

水资源管理系统中储存着海量的取用水量数据,通过筛选数据中的异常值定位异常取水行为,是水资源监管的重要手段。对取用水量数据中的异常值普遍缺乏明确定义,传统的异常值检测算法在实时性和稳定性方面存在不足。在总结归纳现阶段取用水量异常数据种类、特点的基础上,首先运用平均插值法对可直观识别异常值进行预处理,在预处理后的数据中随机取样训练,建立多个孤立二叉树形成孤立森林,以此为工具对数据样本进行异常值检测。对某供水公司连续两年日取水量监测数据的实证分析结果表明,基于孤立森林算法的异常值检测方法将数据样本的特征通过非监督学习方式存储在森林中,具有更高的稳定性;能够准确检测出数据样本中的异常值,相比于传统最小二乘拟合方法具有更高的检出率。     

考虑渠道渗漏的黄羊灌区农业水资源多目标优化配置研究

为提高农业用水效率,以考虑灌区农业水分配全过程为基础,建立了多目标农业水资源优化配置模型。选取甘肃省武威市凉州区黄羊灌区总干渠下8条渠道和两种粮食作物(春小麦和地膜玉米)为研究对象,以灌区干渠及直属支渠灌溉损失最小和主要粮食作物经济效益最大为目标函数,设置3种不同的初始土壤含水率,分别使用几何加权法和最小偏差法对建立的多目标模型进行求解,结果表明:最小偏差法可以更好地解决该优化模型,且目标函数权重不宜偏向灌溉损失最小,否则会使经济效益降低; ETa相同条件下,播前灌溉比播后灌溉节水286.08×10~4m~3,播前灌溉节水效果更佳;在保证地区粮食安全前提下,为获得更大的经济收益,种植结构应向多种植玉米、少种植小麦调整。提出的农业水资源分配方案能够增大粮食作物产量、增加农民收益,为灌区管理决策提供一定的理论依据和指导。     

2003-2016年湖北省农业用水效率测算及时空差异

采用数据包络分析模型对2003-2016年湖北省16个市（州）农业用水效率进行了测度,并进一步从投入产出冗余率视角对农业用水效率的损失原因进行了分析,在此基础上对湖北省农业用水效率的时空差异进行了分析。结果表明：从时间上来看,湖北省2003-2016年农业用水效率平均值为0.45,总体水平较低,但呈波动上升趋势,农业劳动力、用水和农作物播种面积等基本要素投入冗余率呈下降趋势,化肥和农业机械等则呈上升趋势;从空间上来看,湖北省各地区农业用水效率的排序为鄂西＞鄂东＞鄂中。从投入和产出冗余率来看,鄂东地区农业用水效率损失的主要原因是农业用水和劳动力投入过量,鄂中和鄂西地区则分别是因为农业用水和农业劳动力投入过量。     

基于"最小二乘法"水电机组轴线调整分析研究

基于最小二乘法计算理论,分析轴线偏心原理和数学表达式,成功应用在水电机组轴线调整上,分别计算轴线的摆度、轴线倾斜度、旋转中心等轴线关键参数,发现该理论可以高效、准确、合理的应用在轴线调整上,为其机组轴线调整提供参考。     

渭河南暴雨洪水推理公式法汇流参数m值研究

近年来,渭河南分区流域开发及水文下垫面条件受人为因素的影响,许多原有的水文特征值、参数等发生变化,原有的推理公式计算结果与实际情况偏差较大。本文主要探讨水文手册修编中汇流计算推理公式法中汇流参数m值参数的取值问题,总结出汇流参数m的计算公式。通过收集渭河南分区各水文站以及雨量站气象站的主要实测资料,本次的计算结果更符合现有实际情况。     

阜阳市东南部土壤地球化学特征及土壤质量评价

通过1∶250 000多目标区域地球化学调查、采样和化验,获得了阜阳市东南部地区表层、深层土壤中22项指标的土壤地球化学背景值、基准值等数据,研究其分布特征,并依据相应规范进行土壤质量评价。结果显示,与邻区(淮北-亳州)土壤基准值相比,N、Mn、I、Cr等8种元素(指标)土壤基准值略高,而P、MgO、S、Cd等8种元素(指标)则低于邻区;N、Corg和Mn土壤背景值高于邻区的土壤背景值;而P、CaO、MgO、S等8种元素(指标)土壤背景值低于邻区。土壤养分主要处于中等水平、土壤环境质量以清洁为主,仅存在少量轻微污染土壤,影响土壤环境的地球化学指标主要为Cd。区内土壤质量综合评价以优质等级为主,约占研究区总面积的76.33%;其次为良好等级,占研究区总面积的23.67%,就此提出了土地资源分质利用的建议。     

基于用户分层的手持工具感知差异的研究

为探索设计者、供应商和终端用户对手持工具的感知差异,以钳子为研究对象,进行视觉感官试验、触觉感官试验和操作体验测试,运用因子分析法和方差分析法进行对比分析,得出用于钳子评价的语义因子,发现设计者和终端用户对钳子的可用性和便携性方面的感知差异较显著,在使用前后的复杂性和弹性的评价差异较大。     

装配生产线变位机构的设计与分析

研制的变位机构用于航天器装配生产线。从项目提出的变位机构定位精度要求出发,针对变位机构机械结构设计、零部件选型、精度标定等方面给出了详细的阐述与分析。针对变位机构机械结构提出并分析了变位机构的误差模型,在此基础上提出了精度标定的策略,为实现变位机构的高精度要求提供了理论基础,最后基于最小二乘法求解了模拟误差参数并验证了该精度标定策略的可行性,对变位机构在项目后续应用中精度的提高具有重要指导意义。     

基于Teager能量算子和EEMD的滚动轴承故障诊断方法

针对应用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)方法难以提取强噪声背景下滚动轴承微弱故障特征的问题,提出了将最小熵反褶积(minimum entropy deconvolution,MED)和小波阈值去噪与EEMD相结合的改进方法.先采用MED对滚动轴承振动信号降噪,增强冲击特征;然后利用基于EEMD的小波阈值去噪方法处理降噪后信号得到一组固有模态分量(intrinsic mode function,IMF),并依据相关系数准则剔除虚假分量;对重构后信号进行Teager能量算子解调分析,提取其微弱故障特征.通过仿真信号和实验台信号验证了该改进方法的有效性.