基于模糊聚类的海水水质监测技术研究

海水水质监测数据纷繁复杂,为了在海量的数据中提取有效数据进行分析,采用模糊聚类实现对监测数据的分析处 理。对监测数据分析结构做了简要说明,接着分析模糊聚类C 聚类均值算法（FCM） 不足之处,提出了基于不完整数据样本 的FCM 算法,最后采用海水赤潮数据不完整样本进行实例仿真,实验证明,该算法在处理不完整样本数据时有一定的优势。     

金属离子对凡纳对虾N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活力的影响

本文报道了金属离子对凡纳对虾N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶 (EC3. 2. 1. 52)活力的影响.结果表明,Li 、Na 和K 等对该酶活力没有任何效应.Ca2 、Mg2 、Mn2 对该酶有激活作用,而Ba2 、Al3 、Fe3 、Zn2 、Co2 、Cd2 、Hg2 、Pb2 和Cu2 对该酶活力均具有一定的抑制作用.以Hg2 的抑制作用最显著,Hg2 含量为 1. 5mmol/dm3 时可使酶活力完全丧失.进一步研究Zn2 的抑制作用动力学,结果表明:Zn2 对该酶的抑制作用属可逆的非竞争性类型,抑制常数为11. 95mmol/dm3.     

应用Argo资料分析西北太平洋冬、夏季水团

应用Argo剖面浮标观测的温、盐度资料,分析了西北太平洋海域冬、夏季的温、盐度分布、水团结构及其分布。首先采用T-S点聚图法分析了该海域水团分布的基本情况,由点聚分析结果可知,该海域至少存在6种以上水团;再用模糊聚类软化法对水团作进一步划分,分别计算了该海域6至11类水团的F和△F值,结果表明,冬、夏季的△F值都以划分为8类时为最大,这与大洋水团的稳定性是一致的,因此,该海域冬、夏季水团以划分为8类最佳,它们分别是北太平洋热带表层水、北太平洋次表层水、北太平洋中层水、北太平洋副热带模态水、北太平洋深层水和赤道表层水,以及南太平洋次表层水和南太平洋中层水。     

基于空间自回归和空间聚类的渔情预报模型

作者针对远洋渔场渔情预报精度偏低的问题,提出一种基于空间自回归和空间聚类的渔情预报模型。该模型利用空间自回归对收集到的渔业历史数据进行预处理,然后通过空间聚类将所有数据样本根据地理位置分划成若干个区域,最后研究每个区域中环境数据与渔获数据之间的数学关系,各自建立栖息地适宜性指数模型(Habitat Suitability Index,HSI),并以印度洋大眼金枪鱼(Thunnus obesus)为例进行验证。结果表明,本模型的均方差为0.1742,与传统线性回归方法的均方差0.2363相比,能更好地表达海洋环境数据与渔获量之间的关系,预测精度显著提高。     

基于高斯混合模型的海冰图像非监督聚类分割研究

为了利用海冰图像识别技术获取海冰冰况信息, 探索了利用高斯混合模型进行海冰图像分割的技术途径, 描述了具体算法, 并利用高斯混合模型的最大期望值（EM）算法以及最小描述长度（MDL）准则对渤海海冰图像进行目标提取。研究结果表明, 该方法可以很好地实现海冰信息的有效提取和海冰图像的有效分割, 从而证明了建立在图像分割技术...     

源外斜坡区有利于油气运聚的断砂配置分布区预测方法

为了研究含油气盆地源外斜坡区油气分布规律,在源外斜坡区断砂配置运聚机制及有利分布区研究的基础上,通过砂体连通分布区和砂体所在地层顶面砂体输导油气汇聚区,确定油气成藏期砂体输导油气分布区;通过断裂填充物泥质含量与断裂侧向封闭所需的最小填充物泥质含量的相对大小,确定油气成藏期河道砂体上倾方向断裂侧向封闭部位,二者叠合建立了一套源外斜坡区有利于油气运聚的断砂配置分布区预测方法,并将其应用于渤海湾盆地歧口凹陷有利于油气运聚的扣村断裂与沙一下亚段砂体配置分布区的预测中。结果表明：有利于油气运聚的扣村断裂与沙一下亚段砂体配置分布区主要分布在其东部,有利于西北歧南次凹沙三段源岩生成油气在扣村断裂附近沙一下亚段内聚集成藏,与目前扣村断裂附近沙一下亚段已发现油气主要分布在其东部相吻合,表明该方法用于预测源外斜坡区有利于油气运聚的断砂配置分布区是可行的。     

山西省大同市农业生态气候适宜度评价

文章选择黄土高原边缘,颇具生态地理意义的山西省大同市及所辖7个县区为研究对象,依据该区域1971~2000年的长期实测气象资料,在借鉴前人建立的农业生态气候适宜度动态模型的基础上,经过多次作物实验,尝试性拟合出符合区域特点的典型气候要素适宜度隶属函数;分区计算了农业生态资源指数 、效能指数及利用系数,总结出区域气温及降水量适宜度曲线大致呈 "∩"型分布规律,峰值出现在每年的6~8月之间;日照百分率适宜度曲线呈 "∪"型分布规律,谷值出现在每年的7月。在SPSS统计软件环境中,以各区域累年逐月平均效能指数为分类实体,进行模糊动态聚类,提出研究区农业生态气候适宜度的三种等级模式。     

改进的最小生成树自适应空间点聚类算法

针对传统的最小生成树聚类算法存在使用全局不变阈值确定噪声边,聚类需要用户根据经验确定初始化聚类参数,如“边权值倍数容差”,“边长变化因子”等,聚类不能发现局部噪声的问题,本文提出了一种改进的最小生成树自适应空间点聚类算法。该算法在无需用户输入参数的前提下,克服主观因素的影响,根据最小生成树边长的数理统计特征定义裁剪因子。算法首先从宏观层面对最小生成树进行首轮删枝操作,消除全局环境下的噪声边,进而根据各子树的边长统计情况,自适应设定局部裁剪因子,进行第二轮删枝操作,消除局部环境下的噪声边。最后,采用1个模拟数据和1个实际应用验证算法的有效性,结果表明本文提出的改进算法在无需人为提供经验参数的环境下能够发现任意形状、不同密度的簇,能够准确的识别出空间点中的噪声数据,从而能够实现空间点数据背后隐藏信息的自动挖掘。     

台湾以东黑潮路径识别与变化规律

为研究对中国台湾以东海域黑潮路径及其变化,本文基于法国空间局AVISO中心提供的1993—2015年的卫星遥感海表流场逐日资料,对121°—125°E,22.4°—25°N海域黑潮路径进行了逐日识别,得到了共计23年累计8400天的台湾以东黑潮流轴的逐日路径,并研究其在不同纬度的流轴位置及其对应的表面黑潮流量的时空变化规律。主要结论如下:(1)采用模糊C-均值聚类法对台湾以东黑潮流轴路径进行聚类分析,发现台湾以东黑潮流轴在24°N以南出现明显摆动,形成正常和偏东两种路径;黑潮流轴存在明显的时间变化,流轴偏东现象年平均大约出现25次,大致每隔3年出现一次偏东较少的现象,各月流轴偏东次数以4、5月最少,10月至次年3月较多;(2)台湾以东黑潮表面流量大小在6.2—8.3×104m2/s之间;总体上来说,纬度越高流量越大,在23.5°N左右范围内存在一个流量低值中心;在24.3°N以北流量总体较大,且增长趋势稳定,同时表面流量大小具有较强的季节和年际变化特征。     

一种基于GPU和内存映射文件的高分辨率遥感图像快速处理方法

高分辨率遥感图像处理经常面临程序执行时间过长和内存空间不足的问题,虽然并行计算技术可以提高遥感图像的处理速度,但是无法降低算法占用的巨大内存空间。为了解决这一问题,本文提出了一种利用CUDA和内存映射文件的高分辨率遥感图像快速处理方法,并以K-Means算法为例进行了实现。其中,CUDA技术可以有效利用GPU强大的并行计算能力,而内存映射文件技术降低了磁盘I/O速度较慢对算法性能的影响。实验结果表明,本文方法比传统K-Means聚类算法计算速度提高了30倍左右,内存使用量降低了90%以上。