《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 设计应用 > 基于EWT-ARIMA组合模型的银杏液流预测与因子关联分析*
基于EWT-ARIMA组合模型的银杏液流预测与因子关联分析*
电子技术应用
王子祥,李颜娥,武 斌,徐达宇,吴 斌
(1.浙江农林大学 数学与计算机学院,浙江 杭州 311300;2.浙江省林业智能监测与信息技术实验室, 浙江 杭州 311300; 3.林业感知技术与智能装备国家林业局重点实验室, 浙江 杭州 311300)
摘要: 树干液流速率由于受到外在环境因子与内在生长机理的综合作用,往往呈现出非线性与高随机的特点,单一的预测方法往往难以对其做出较为准确的预测。对此,提出引入经验小波变换(EWT)方法,对非线性、高随机的银杏液流数据进行分解,得到两组多分辨率分析分量,分别对分量采用统计模型ARIMA进行预测。根据真实数据实验结果验证,提出了EWT-ARIMA组合模型能够较为准确地预测树干液流的变化趋势,模型评价指标MSE、MAE、MAPE、R2分别为11.05、2.488、0.1640、0.9599,相较单一ARIMA模型各项评价指标均有较大提升。此外,还利用传递熵(EWT),无模型假设地对时滞内环境因子与银杏液流之间的因果关系进行了探讨。
中圖分類號:TP391 文獻標志碼:A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233969
中文引用格式: 王子祥,李顏娥,武斌,等. 基于EWT-ARIMA組合模型的銀杏液流預測與因子關聯分析[J]. 電子技術應用,2023,49(10):89-95.
英文引用格式: Wang Zixiang,Li Yane,Wu Bin,et al. Ginkgo sap flow prediction based on EWT-ARIMA model and factor correlation analysis[J]. Application of Electronic Technique,2023,49(10):89-95.
Ginkgo sap flow prediction based on EWT-ARIMA model and factor correlation analysis
Wang Zixiang1,2,3,Li Yan’e1,2,3,Wu Bin1,Xu Dayu1,Wu Bin1
(1.College of Mathematics and Computer Science, Zhejiang A & F University, Hangzhou 311300, China; 2.Key Laboratory of Forestry Intelligent Monitoring and Information Technology of Zhejiang Province, Hangzhou 311300,China; 3.China Key Laboratory of State Forestry and Grassland Administration on Forestry Sensing Technology and Intelligent Equipment, Hangzhou 311300, China)
Abstract: Due to the comprehensive effect of environmental factors and growth mechanism, the sap flow often presents the characteristics of nonlinearity and high randomness, and it is often difficult to predict it accurately by a single prediction method. This paper proposes to introduce the empirical wavelet transform (EWT) method to decompose the nonlinear and highly random ginkgo sap flow data to obtain two sets of multi-resolution components, and the ARIMA model is used to predict the components respectively. According to the results, it is proposed that the EWT-ARIMA model can accurately predict the change trend of sap flow, and the model evaluation indicators MSE, MAE, MAPE, R2 are 11.05, 0.1640, 0.9599 and 0.9598, respectively, which are greatly improved compared with the single ARIMA model. In this paper, transfer entropy (TE) is also used to explore the causal reflection between environmental factors in time delay and ginkgo sap flow without model assumptions.
Key words : ginkgo sap flow prediction;empirical wavelet transform;ARIMA;transfer entropy;causal analysis

0 引言

進入二十一世紀,人類正面臨氣候惡化這一全球性問題。碳排放造成的全球變暖會對人類和生態系統造成影響嚴重且不可逆轉的危害[1],利用植物生態系這一巨大天然碳庫去實現固碳目標被認為是經濟有效的方法[2]。同時植物也是城市公園內固碳效益的主體,在常見的城市公園樹木中,銀杏的固碳能力明顯高于其他植物,屬于第一梯隊[3]。除此之外,銀杏還是一種的珍貴的中藥材和觀賞植物,具有廣泛的生態、經濟和社會價值[4-5]。為了生態環境的可持續發展,尋找一種準確評估樹木蒸騰耗水的穩健方法十分有必要[6],而植物蒸騰耗水量的99%以上來自莖干液流,精確測定莖干液流量能夠反映林木的蒸騰耗水量[7]。液流法也成為了近年來莖分和林分尺度蒸騰耗水研究的熱點方法[8]。

基于樹木液流的蒸騰評估,需要克服液流這類自然序列普遍存在的非線性與高隨機性。因此本文提出一種基于經驗小波變換(Empirical Wavelet Transform, EWT)和ARIMA(Auto Regressive Integrated Moving Average)組合的銀杏液流預測模型。銀杏液流序列先經過經驗小波分解,得到平穩的多分辨分析分量(Multi Resolution Analysis, MRA),針對各分量信號分別構建ARIMA模型進行預測并重構集成為目標預測信號,并與單一ARIMA模型進行對比分析。此外,有許多研究證明樹木液流與環境因子有著密切的關系。但以往的研究多采用線性分析工具,在理論上有局限性,因此本文借助無需模型假設的轉移熵(Transfer Entropy, TE)對環境因子和銀杏液流時滯內的因果關系進行了探究。



本文詳細內容請下載:http://www.tom3567.com/resource/share/2000005719




作者信息:

王子祥1,2,3,李顏娥1,2,3,武斌1,徐達宇1,吳斌1

(1.浙江農林大學 數學與計算機學院,浙江 杭州 311300;2.浙江省林業智能監測與信息技術實驗室, 浙江 杭州 311300;3.林業感知技術與智能裝備國家林業局重點實驗室, 浙江 杭州 311300)


微信圖片_20210517164139.jpg

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
主站蜘蛛池模板: 91久久久久久国产精品| 免费无遮挡无码永久视频| 国产精品日韩精品| 国产精品美女诱惑| 国产日韩欧美自拍| 国产精品自产拍在线观看| 天天爽天天狠久久久| 精品久久久久久久免费人妻| 欧洲精品久久| 日韩人妻精品一区二区三区| 韩国国内大量揄拍精品视频| 国产在线欧美日韩| 国产精品久久久久久亚洲调教| 国产精品美女久久久免费| 国产高清精品在线观看| 国产一区二区色| av日韩中文字幕| 欧美精品在线免费| 日韩一区二区高清视频| 亚洲伊人久久大香线蕉av| 久久99国产精品99久久| 日韩av高清不卡| 国产精品久久久久久久久婷婷 | 久久免费视频在线观看| 久久久黄色av| 日韩视频 中文字幕| 韩国v欧美v日本v亚洲| 萌白酱国产一区二区| 久久久久天天天天| 色综合久久av| 日本一区二区在线播放| 久久久久久综合网天天| 欧美激情亚洲国产| 久久久久亚洲精品国产| 狠狠色综合欧美激情| 成人中文字幕av| 国产精品第100页| 久久久久久久久综合| 在线丝袜欧美日韩制服| 91久久国产综合久久91精品网站| 欧美国产亚洲一区|