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A Comprehensive Review of Parallel Optimization Algorithms for High-Dimensional and Incomplete Matrix Factorization 认领 引用
1
作者 Qicong Hu Hao Wu Xin Luo 《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》 SCIE EI CSCD 2025年第12期2399-2426,共28页
High-dimensional and incomplete(HDI) matrices are commonly encountered in various big data-related applications for illustrating the complex interactions among numerous entities, like the user-item interactions in a c... High-dimensional and incomplete(HDI) matrices are commonly encountered in various big data-related applications for illustrating the complex interactions among numerous entities, like the user-item interactions in a commercial recommender system or the user-user interactions in a social network services system. The factorization of such an HDI matrix can embed the involved entities into the low-dimensional feature space for acquiring their principal representation, which is a vital task in various application scenes and is often established through the Latent Factor Analysis(LFA). Nevertheless, an HDI matrix can be huge when the corresponding application explodes to involve millions of users, items, or other interactive nodes. In this case, a parallel optimization algorithm is desired for raising the scalability and time efficiency of an LFA model. This paper provides a comprehensive review of the existing parallel optimization algorithms for the LFA model. Specifically, it performs: 1) discussion and summary of these algorithms based on computing architecture and mode, 2) empirical studies of representative models, and3) summary of the current challenges and future directions in this domain. This survey aims to offer an exhaustive review of Parallel Optimization Algorithms for High-Dimensional and Incomplete Matrix Factorization, thereby fostering further research in this field. 展开更多
关键词 Data-related application high-dimensional and incomplete(HDI)data high-performance computing latent feature analysis(LFA) matrix factorization parallel optimization algorithm
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Attitude estimation for spacecraft docking based on EMVS array via PARAFAC algorithm 认领 引用
2
作者 LIU Bingqi CHEN Guangdong +1 位作者 LIU Zhuhang SONG He 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE CSCD 2025年第3期623-633,共11页
A spacecraft attitude estimation method based on electromagnetic vector sensors(EMVS)array is proposed,which employs the orthogonally constrained parallel factor(PARAFAC)algorithm and makes use of measurements of the ... A spacecraft attitude estimation method based on electromagnetic vector sensors(EMVS)array is proposed,which employs the orthogonally constrained parallel factor(PARAFAC)algorithm and makes use of measurements of the two-dimensional direction-of-arrival(2D-DOA)and polarization angles,aiming to address the issues of incomplete,asynchronous,and inaccurate third-party reference used for attitude estimation in spacecraft docking missions by employing the electromagnetic wave’s three-dimensional(3D)wave structure as a complete third-party reference.Comparative analysis with state-ofthe-art algorithms shows significant improvements in estimation accuracy and computational efficiency with this algorithm.Numerical simulations have verified the effectiveness and superiority of this method.A high-precision,reliable,and cost-effective method for rapid spacecraft attitude estimation is provided in this paper. 展开更多
关键词 parallel factor(PARAFAC)analysis electromagnetic vector sensors attitude estimation state of polarization spacecraft docking
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Efficient and High-quality Recommendations via Momentum-incorporated Parallel Stochastic Gradient Descent-Based Learning 认领 引用 被引量：10
3
作者 Xin Luo Wen Qin +2 位作者 Ani Dong Khaled Sedraoui MengChu Zhou 《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》 SCIE EI CSCD 2021年第2期402-411,共10页
A recommender system(RS)relying on latent factor analysis usually adopts stochastic gradient descent(SGD)as its learning algorithm.However,owing to its serial mechanism,an SGD algorithm suffers from low efficiency and... A recommender system(RS)relying on latent factor analysis usually adopts stochastic gradient descent(SGD)as its learning algorithm.However,owing to its serial mechanism,an SGD algorithm suffers from low efficiency and scalability when handling large-scale industrial problems.Aiming at addressing this issue,this study proposes a momentum-incorporated parallel stochastic gradient descent(MPSGD)algorithm,whose main idea is two-fold:a)implementing parallelization via a novel datasplitting strategy,and b)accelerating convergence rate by integrating momentum effects into its training process.With it,an MPSGD-based latent factor(MLF)model is achieved,which is capable of performing efficient and high-quality recommendations.Experimental results on four high-dimensional and sparse matrices generated by industrial RS indicate that owing to an MPSGD algorithm,an MLF model outperforms the existing state-of-the-art ones in both computational efficiency and scalability. 展开更多
关键词 Big data industrial application industrial data latent factor analysis machine learning parallel algorithm recommender system(RS) stochastic gradient descent(SGD)
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液体粪肥长期施用对土壤有机质的影响 认领 引用
4
作者 贺梦娇 周玄中 +4 位作者 周浩民 沙浩群 田彦峰 朱宗强 何小松 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期769-779,共11页
液体粪肥是畜禽粪污经无害化处理后作为液态施用的肥料,然而液体粪肥持续施用对耕层土壤有机质含量与组成的影响尚不明晰。采集施用1~12年奶牛液体粪肥(LF)、施化肥(CF)及未施肥(CK)土壤,利用三维荧光光谱结合平行因子分析,系统探究液... 液体粪肥是畜禽粪污经无害化处理后作为液态施用的肥料,然而液体粪肥持续施用对耕层土壤有机质含量与组成的影响尚不明晰。采集施用1~12年奶牛液体粪肥(LF)、施化肥(CF)及未施肥(CK)土壤,利用三维荧光光谱结合平行因子分析,系统探究液体粪肥长期施用对土壤有机质与溶解性有机质的影响。结果表明:相较于未施肥与施化肥土壤,液体粪肥施用未显著增加土壤有机质含量,但随着液体粪肥施用年限的增加,土壤有机质呈现累积趋势。三维荧光光谱结果显示,相较于未施肥土壤,液体粪肥施用土壤溶解性有机质中结构复杂的类富里酸与类腐殖质组分相对含量增加,土壤中类蛋白组分相对含量显著降低,从CK到CF再到LF处理,腐殖化指数逐渐增加,土壤溶解性有机质的腐殖化指数随LF年限增加缓慢增加。研究显示,长期施用液体粪肥可通过直接外源输入和微生物转化等途径改变土壤溶解性有机质组成,增加了土壤溶解性有机物中大分子难降解组分占比,可为我国农田液体粪肥施用提供借鉴。 展开更多
关键词 液体粪肥 还田 土壤有机质(SOM) 溶解性有机质(DOM) 三维荧光光谱(EEM) 平行因子分析(PARAFAC)
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湖泊水体三维荧光光谱的PARAFAC法在污染源解析中的应用 认领 引用 被引量：15
5
作者 祝鹏 华祖林 李惠民 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3290-3294,共5页
基于三维荧光光谱矩阵的PARAFAC模型中因子得分反映混合物各因子相对浓度和比例这一特征,将其应用到混合物源解析的研究。对于因子与来源物质光谱不一致的情况考虑将来源物质荧光矩阵和混合物荧光矩阵均作为模型三维数据矩阵的元素进行... 基于三维荧光光谱矩阵的PARAFAC模型中因子得分反映混合物各因子相对浓度和比例这一特征,将其应用到混合物源解析的研究。对于因子与来源物质光谱不一致的情况考虑将来源物质荧光矩阵和混合物荧光矩阵均作为模型三维数据矩阵的元素进行分析,推导出混合样品与源物质荧光矩阵之间的关系式。该关系式系数由因子得分组成,反映了混合样品各来源物贡献率的相对大小,能够作为来源物量化研究的参考指数。在湖泊污染物源解析的应用中,利用混合水样和污染源水样荧光光谱矩阵建立上述关系式,关系式各系数可作为湖泊水体污染源源解析研究的参考。 展开更多
关键词 三维荧光光谱矩阵 平行因子分析法 源解析
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3DEEM和PARAFAC的猪场废水DOM组成特征分析 认领 引用 被引量：8
6
作者 李磊 李忠佩 +2 位作者 刘明 马晓焉 唐晓雪 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期577-583,共7页
猪场废水中物质组成与其潜在的环境效应密切相关,研究废水中有机物的组成特征将可为制订科学的资源管理措施提供理论依据。通过采集江西省余江县不同养殖规模(以年出栏量计)的吴杨高(WYG,2 000头)、成林牧业(CL,5 000头)、万谷(WG,20 00... 猪场废水中物质组成与其潜在的环境效应密切相关,研究废水中有机物的组成特征将可为制订科学的资源管理措施提供理论依据。通过采集江西省余江县不同养殖规模(以年出栏量计)的吴杨高(WYG,2 000头)、成林牧业(CL,5 000头)、万谷(WG,20 000头)和正邦(ZB,24 000头)等猪场自然氧化塘内的养殖废水,运用三维荧光(3DEEM)和平行因子分析(PARAFAC)模型研究废水中可溶性有机物(DOM)组成及其荧光特性。结果表明,成林和吴杨高猪场废水中化学需氧量(COD)、全氮(TN)、氨氮(NH+4)以及可溶性有机碳(DOC)浓度均显著高于万谷和正邦猪场。通过3DEEM和PARAFAC建模发现,猪场废水中可溶性有机物(DOM)主要有三个组分,其中包括两个类蛋白质组分(C1,C2)和一个类腐殖质组分(C3)。线性拟合结果表明,C1分别与C2,C3组分荧光强度间呈极显著正相关,表明不同组分间可能具有相同的物质来源或变化趋势。与养分浓度变化趋势一致,成林和吴杨高猪场DOM组分的荧光强度显著高于万谷和正邦。此外,C1和C2组分对猪场废水中DOM总的贡献率依次为成林(89.7%),吴杨高(87.9%),万谷(77.5%)和正邦(72.9%),而C3所占比例分别为成林(10.3%),吴杨高(12.1%),万谷(22.5%)和正邦(27.1%)。可见,废水中类蛋白质组分比例明显高于类腐殖质组分。与此同时,荧光指数(FI370)和腐殖化指数(humification index,HIX)的变化趋势,整体表现为正邦和万谷猪场显著高于成林和吴杨高猪场。Pearson相关性分析表明,不同的荧光指数受环境指标的影响存在一定差异,COD与DOC浓度分别与DOM组分荧光强度间呈极显著相关性。综上,不同的规模化猪场废水中养分水平在一定程度上影响着DOM组成和荧光特性的形成。 展开更多
关键词 规模化猪场 废水 可溶性有机物 三维荧光光谱 平行因子分析
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PARAFAC和FRI解析ISI中DOM分布 认领 引用 被引量：24
7
作者 吕晶晶 龚为进 +6 位作者 窦艳艳 段学军 刘海芳 张列宇 席北斗 于水利 侯立安 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期2039-2047,共9页
利用平行因子分析(PARAFAC)和荧光区域积分(FRI)的方法解析三维荧光光谱(3D-EEMs),结合主成分分析、相关性分析、聚类分析和多元线性回归分析,研究了曝气预处理改良土壤渗滤系统(ISI)处理生活污水时溶解性有机物(DOM)的垂直分布特征.根... 利用平行因子分析(PARAFAC)和荧光区域积分(FRI)的方法解析三维荧光光谱(3D-EEMs),结合主成分分析、相关性分析、聚类分析和多元线性回归分析,研究了曝气预处理改良土壤渗滤系统(ISI)处理生活污水时溶解性有机物(DOM)的垂直分布特征.根据FRI分析,ISI中DOM可以分为5个荧光区域,包括3个类蛋白物质区域(Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ)和2个类腐殖质物质区域(Ⅲ、Ⅴ).沿着垂直方向向下,ISI中DOM有溶出的现象,导致总荧光区域积分体积(TOT)与TN、TP、NH_4^+-N、COD、TOC等都呈现显著负相关的关系,而与EC呈现显著正相关关系,其中荧光区域Ⅴ与NO_3^--N浓度呈显著正相关的关系,氮素去除与DOM组成之间关系密切.通过进一步做PARAFAC分析表明,可以从DOM中识别出四种荧光组分,分别为C1类富里酸类物质和C2、C3、C4类蛋白类物质.荧光组分浓度得分值Fmax表明,ISI对物质降解由易到难依次为C2>C4>C1、C3,即类酪氨酸最易降解,其次为类色氨酸类物质和类富里酸类物质.根据多元线性回归分析,可以用Fmax间接表征TN、TP和COD等水质指标的浓度. 展开更多
关键词 溶解性有机物 改良土壤渗滤 三维荧光光谱 荧光区域积分 平行因子分析
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东江下游DOM特征及应急深度处理工艺运行效果 认领 引用
8
作者 彭睿 周建峰 +2 位作者 樊金华 张文艺 石宇豪 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2026年第13期49-54,共6页
以东江下游水体为研究对象,采用平行因子分析、三维荧光光谱参数分析方法确定其溶解性有机物(DOM)的组分和特性;通过粉末活性炭预处理-臭氧-生物活性炭工艺与常规处理工艺各工段出水指标(UV254、荧光物质、CODMn、COD、消毒副产... 以东江下游水体为研究对象,采用平行因子分析、三维荧光光谱参数分析方法确定其溶解性有机物(DOM)的组分和特性;通过粉末活性炭预处理-臭氧-生物活性炭工艺与常规处理工艺各工段出水指标(UV254、荧光物质、CODMn、COD、消毒副产物生成势)的对比,探究粉末活性炭预处理-臭氧-生物活性炭工艺的优势。结果表明,东江下游水体中的DOM主要由类腐殖质、类酪氨酸组成,兼具陆源和自生源双重特性。与常规处理工艺相比,粉末活性炭预处理-臭氧-生物活性炭工艺对UV254、荧光物质、CODMn、COD、消毒副产物生成势的去除率分别提高了27.1~29.7、68.9~81.1、25.0~25.1、25.4~37.2、28.3~29.8个百分点。 展开更多
关键词 东江下游水源水 溶解性有机物 深度处理工艺 粉末活性炭 消毒副产物 三维荧光光谱 平行因子分析
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Geographical differentiation of riverine DOM composition and source apportionment:A case study of a riverine network of a mountainous stream,a Plain River,and an artificial canal 认领 引用
9
作者 Jun-wei Zhao Shuang-bing Huang +2 位作者 Zhao-xin Su Wei-Chao Huang Yong Qian 《Journal of Groundwater Science and Engineering》 2026年第1期59-68,共10页
To elucidate the geographical differentiation characteristics and driving mechanisms of Dissolved Organic Matter(DOM)in typical rivers,this study conducted a multi-spectral investigation on three representative river ... To elucidate the geographical differentiation characteristics and driving mechanisms of Dissolved Organic Matter(DOM)in typical rivers,this study conducted a multi-spectral investigation on three representative river types within Shandong Province:The mountainous Dawen River,the plain Tuhai River,and the artificial East Grand Canal.The DOM composition was analyzed using Ultraviolet-Visible(UV-Vis)absorption spectroscopy,Excitation-Emission Matrix(EEM)fluorescence spectroscopy,and parallel factor analysis(PARAFAC),while Principal Component Analysis(PCA)was employed to quantify the synergistic effects of natural processes and anthropogenic activities.Results revealed significant spatial heterogeneity in DOM composition and sources.The plain river exhibited the highest aromaticity(humic-like components:43.3%)due to long-term agricultural non-point source inputs and urban wastewater discharge.The mountain stream,shaped by complex terrain and relatively intact ecosystems,was dominated by autochthonous DOM derived from microbial metabolism,with higher Fluorescence Index(FI=2.12)and biological index(BIX=1.35)than other river types.The artificial canal retained protein-like components(64.2%),largely attributed to winter hydrological stagnation and disturbances from shipping activities.Further analysis demonstrated that geographical settings(e.g.,mountain terrain)and anthropogenic activities(e.g.,agriculture,shipping)jointly regulated DOM composition by altering the balance between input and transformation processes.Integrated fluorescence parameters and PCA results suggested differentiated management strategies:protecting ecological integrity in mountain streams to sustain selfpurification,enhancing non-point source interception in plain rivers,and mitigating shipping pollution in canals.This study systematically reveals the natural-anthropogenic coupling mechanisms driving DOM dynamics in northern China rivers,providing critical insights for precision water environment management at the watershed scale. 展开更多
关键词 Dissolved organic matter(DOM) UV-Vis spectroscopy Parallel factor analysis(PARAFAC) Geographical settings Anthropogenic activities
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三维荧光组合PARAFAC分析评估城市水体DOM特征分布与来源 认领 引用 被引量：9
10
作者 陈毅忠 杜尔登 +3 位作者 王聿琳 樊鑫鑫 高雯 王利平 《常州大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第6期55-62,共8页
基于三维荧光光谱组合平行因子(PARAFAC)分析,考察了太湖流域某城市环境水体溶解性有机物(DOM)的荧光分布特征和来源,结合聚类分析评估环境水体特征差异。从环境水体DOM荧光光谱中解析出5个有效PARAFAC荧光组分,包括2种腐殖酸类物质和3... 基于三维荧光光谱组合平行因子(PARAFAC)分析,考察了太湖流域某城市环境水体溶解性有机物(DOM)的荧光分布特征和来源,结合聚类分析评估环境水体特征差异。从环境水体DOM荧光光谱中解析出5个有效PARAFAC荧光组分,包括2种腐殖酸类物质和3种蛋白质类物质,蛋白质类组分是水中DOM的主要组成部分。荧光指数FI、腐殖化指数HIX和生物源指数BIX均显示,城市环境水体DOM主要来源于细菌、微生物等生物来源。聚类分析进一步将环境水体分为洁净水体、轻污染水体、较重污染水体等3类。研究结果表明,城市河道水体荧光光谱带有明显的人类活动影响的类蛋白有机物特征。 展开更多
关键词 三维荧光光谱 溶解性有机物(DOM) 平行因子分析(PARAFAC) 聚类分析 太湖流域
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基于3DEEM-PARAFAC的短期稻虾共作土壤DOM荧光光谱分析 认领 引用 被引量：5
11
作者 苏良湖 王赛尔 +3 位作者 纪荣婷 刘臣炜 陈梅 张龙江 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期639-650,共12页
稻虾共作模式已在中国长江中下游地区广泛应用。为研究短期稻虾共作对土壤溶解性有机物(DOM)组成和腐殖化的影响,采用三维荧光光谱耦合平行因子法(3DEEM-PARAFAC)分析土壤DOM荧光组分和各组分变化规律,利用腐殖化指数(HIX)、腐殖酸与色... 稻虾共作模式已在中国长江中下游地区广泛应用。为研究短期稻虾共作对土壤溶解性有机物(DOM)组成和腐殖化的影响,采用三维荧光光谱耦合平行因子法(3DEEM-PARAFAC)分析土壤DOM荧光组分和各组分变化规律,利用腐殖化指数(HIX)、腐殖酸与色氨酸荧光比值(A∶T)、新鲜指数(β:α)、McKnight荧光指数(MFI)、Y型荧光指数(YFI)等多种荧光光谱指数表征DOM腐殖化程度,并通过皮尔逊相关系数进行相关性分析。研究发现,土壤DOM包括3个荧光组分,C1为较低相对分子质量的腐殖质类物质,C2为较高芳香度的UVC类腐殖质,C3为酪氨酸类物质,未发现高相对分子质量腐殖质类物质。在0~20.0 cm表层土壤中,C1、C2组分荧光强度随采样时间的推迟呈先上升后下降趋势,峰值出现在水稻分蘖期或抽穗期,而C3组分荧光强度无明显变化规律。皮尔逊相关系数分析结果显示,腐殖质类物质C1荧光强度与C2荧光强度呈显著正相关性(r=0.99,P<0.001),蛋白质类物质C3荧光强度与其他荧光指数(强度)相关性均较弱(r<0.40)。HIX与C1荧光强度、A∶T呈显著正相关,均可被线性函数拟合。相较于MFI,YFI更能反映土壤中DOM的腐殖化变化特性,YFI与HIX可被指数函数较好拟合。研究认为,短期稻虾共作土壤的腐殖化特征主要受内源有机质降解影响,而受外源蛋白质类物质输入的影响较小,且难以通过分析溶解性有机碳含量来监测土壤有机质腐殖化程度。 展开更多
关键词 稻虾共作 土壤溶解性有机物(DOM) 三维荧光光谱(3DEEM) 平行因子(PARAFAC)分析
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基于Volterra-PARAFAC模型的滚动轴承故障诊断方法 认领 引用 被引量：3
12
作者 杨诚 贾民平 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期742-748,共7页
为解决Volterra模型用于复杂机械系统非线性特征提取时存在估计参数过多的问题,提出了一种新的Volterra-PARAFAC预测模型.在非线性特征提取中,所提出的预测模型的估计参数数目大大低于传统的Volterra预测模型参数,有效地避免了维数灾难... 为解决Volterra模型用于复杂机械系统非线性特征提取时存在估计参数过多的问题,提出了一种新的Volterra-PARAFAC预测模型.在非线性特征提取中,所提出的预测模型的估计参数数目大大低于传统的Volterra预测模型参数,有效地避免了维数灾难问题.在Volterra-PARAFAC预测模型辨识过程中,利用最小均方自适应(LMS)算法估计Volterra-PARAFAC预测模型的核参数向量,从而精确描述非线性系统.利用该方法对滚动轴承多种故障状态下的振动信号进行分析,得到的特征向量具有非常好的分类性能.试验结果表明,该方法能有效提取复杂机械系统的非线性特征,并能准确对不同状态下的滚动轴承故障信号进行分类.相比于传统的Volterra模型故障诊断方法,所提方法能够更准确地对滚动轴承故障进行诊断. 展开更多
关键词 滚动轴承 Volterra-PARAFAC预测模型 最小均方自适应算法 故障诊断
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基于三维荧光光谱的全民水库流域溶解性有机质分布特征和来源解析 认领 引用
13
作者 高宏双 杜新忠 +7 位作者 周琰 廖永欣 雷秋良 刘宏斌 刘政 (中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 农业农村部面源污染控制重点实验室 北京昌平土壤质量国家野外科学观测研 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第8期5686-5696,共11页
水体中的溶解性有机质(DOM)来源和组成具有高度时空异质性.以四川省全民水库流域为研究对象,于丰水期和枯水期对流域内4条入库河流及临近农田、污水处理厂排水等污染源进行水样采集,利用三维荧光光谱(3D-EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)... 水体中的溶解性有机质(DOM)来源和组成具有高度时空异质性.以四川省全民水库流域为研究对象,于丰水期和枯水期对流域内4条入库河流及临近农田、污水处理厂排水等污染源进行水样采集,利用三维荧光光谱(3D-EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC),解析研究区的DOM组成、分布特征和来源,并通过水质参数和DOM各参数的相关性进一步明确DOM来源.结果表明:①全民水库流域TP、NH4+-N、NO3--N、TN和DOC平均质量浓度均表现为丰水期顾县河>西溪河>磨滩河.④荧光光谱参数分析和多参数相关性分析表明,流域DOM以陆源为主,呈弱腐殖化特征,且3个组分来源具有同源性.不同时期水质参数与DOM组分和荧光参数表现出不同程度的相关关系.研究结果可为全民水库流域氮磷污染物溯源与水环境治理提供依据. 展开更多
关键词 溶解性有机质(DOM) 全民水库流域 三维荧光光谱(3D-EEMs) 平行因子分析(PARAFAC) 溯源
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EEMs-PARAFAC法分析环境中DOM常见组分简述 认领 引用 被引量：5
14
作者 顾乾恒 《广东化工》 CAS 2021年第16期87-88,76,共2页
溶解性有机质(DOM)广泛存在于自然环境中。三维荧光光谱法(EEMs)可以便捷、灵敏地反映溶解性有机质的丰富信息,但荧光谱图中不同的峰常常互相重叠或掩盖。平行因子分析法(PARAFAC)为识别并解读三维荧光谱图中显示的不同DOM组分提供了支... 溶解性有机质(DOM)广泛存在于自然环境中。三维荧光光谱法(EEMs)可以便捷、灵敏地反映溶解性有机质的丰富信息,但荧光谱图中不同的峰常常互相重叠或掩盖。平行因子分析法(PARAFAC)为识别并解读三维荧光谱图中显示的不同DOM组分提供了支持。EEMs-PARAFAC法识别出环境中的DOM反映在荧光图谱上主要包括类色氨酸T、类酪氨酸B、类腐殖质C、类腐殖质M和未知组分N等几种峰。本文简述了EEMs-PARAFAC法的原理及分析得到的常见组分的性质,并对其在未来研究中的应用进行了展望。 展开更多
关键词 溶解性有机质 三维荧光光谱 平行因子分析 类色氨酸 类酪氨酸 类腐殖质
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4-D parameter estimation of narrowband sources based on parallel factor analysis 认领 引用 被引量：1
15
作者 LIANG JunLi 《Chinese Science Bulletin》 2008年第14期2239-2247,共9页
A novel algorithm is presented in this paper to jointly estimate frequency,two-dimensional(2-D)direc-tion-of-arrival(DOA),and range of near-field narrowband sources.The proposed method extends the parallel factor(PARA... A novel algorithm is presented in this paper to jointly estimate frequency,two-dimensional(2-D)direc-tion-of-arrival(DOA),and range of near-field narrowband sources.The proposed method extends the parallel factor(PARAFAC)analysis model from the common data-and subspace-domain to the cumu-lant one,and forms three-way arrays by using the five cumulant matrices obtained from the array out-puts,and analyzes the uniqueness of low-rank decomposition of the three-way arrays,then jointly es-timates source parameters via the low-rank decomposition.In comparison with the conventional methods,the proposed method alleviates the loss of the array aperture,and avoids pairing parameters.What is more important,this algorithm can deal with mixed far-field and near-field sources.Finally,the simulation results validate the performance of the proposed method. 展开更多
关键词 array signal processing parallel factor(PARAFAC)analysis three-way array
农作物秸秆腐解规律及其可溶性有机质特征 认领 引用 被引量：11
16
作者 尹英杰 商建英 《土壤学报》 CSCD 北大核心 2025年第3期692-704,共13页
明确农作物秸秆的腐解规律及其释放的可溶性有机质(DOM)特性是掌握还田秸秆碳在农田土壤中环境行为的重要前提,然而目前相关研究获取的秸秆腐解信息极为有限。选取玉米、小麦、大豆和油菜等秸秆进行室内腐解,并利用光谱技术结合二维相... 明确农作物秸秆的腐解规律及其释放的可溶性有机质(DOM)特性是掌握还田秸秆碳在农田土壤中环境行为的重要前提,然而目前相关研究获取的秸秆腐解信息极为有限。选取玉米、小麦、大豆和油菜等秸秆进行室内腐解,并利用光谱技术结合二维相关光谱(2D-COS)以及平行因子分析(PARAFAC)等揭示秸秆腐解的物质变化以及DOM特征。结果表明:腐解完成时秸秆的质量损失率分别为56.8%(油菜)、51.1%(玉米)、48.5%(大豆)和44.0%(小麦);秸秆表面官能团的降解强弱依次为C=O、O-H、-CH2和-COO-;可溶性有机碳含量为10.7~23.6 mg·g-1秸秆,其中玉米和大豆秸秆SUVA254值和芳香百分比均高于小麦和油菜秸秆,E2/E3值则表现出相反的趋势;4种作物秸秆DOM均表现出从类蛋白质物质向类腐植酸物质和类富里酸物质转化的趋势。秸秆腐解过程以及释放的DOM含量均受作物类型影响,但秸秆及其DOM中物质的降解强弱和转化趋势表现出一致性。 展开更多
关键词 秸秆腐解 可溶性有机质 二维相关红外光谱 三维荧光光谱 平行因子分析
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典型北方城市水系不同区域DOM分布特征及环境响应 认领 引用 被引量：5
17
作者 石琨 赵宇婷 +3 位作者 武辰彬 崔楚凝 李彦杰 周石磊 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第1期204-215,共12页
为探索北方城市不同区域水体中溶解性有机质(DOM)来源信息及成分特征,以河北省石家庄城市水系为例,使用紫外-可见光谱(UV-vis)和三维荧光平行因子分析(EEM-PARAFAC)解释了不同区域水体DOM的光学参数、不同组分的丰度及占比状况.结果表明... 为探索北方城市不同区域水体中溶解性有机质(DOM)来源信息及成分特征,以河北省石家庄城市水系为例,使用紫外-可见光谱(UV-vis)和三维荧光平行因子分析(EEM-PARAFAC)解释了不同区域水体DOM的光学参数、不同组分的丰度及占比状况.结果表明:①上游NO3--N、NO2--N、NH4+-N、TN、TP和COD的浓度显著低于城市水体和下游(P1,表明石家庄市DOM的来源主要为内源输入.③水体DOM共解析出3种荧光组分,分别为C1类富里酸(可见光区富里酸)、C2类蛋白(色氨酸)和C3长波类腐殖质,上游与城市水体以类蛋白组分为主(C2),而下游类腐殖质(C1+C3)占比较高(80.1%),且PCA分析表明不同区域水体DOM呈现显著的空间分布差异,荧光参数显示不同区域水体DOM的SR>1、FI>1.8,HIX<4,表明水体DOM呈现出低腐殖化,强自生源的特征.④城市上游和下游水体中C1与C3呈显著相关(P<0.01),城市水体中C1、C2和C3均显著相关(P<0.01),另外C1与C3在不同区域水体中均与NO3--N呈现出显著相关性,RDA结果显示NO2--N、TDN、TDP和COD主要影响DOM的空间分布.综上,城市多重压力作用对流经水系的DOM光谱性质存在显著影响. 展开更多
关键词 城市水系 溶解有机质(DOM) 紫外-可见光谱(UV-vis) 三维荧光光谱 平行因子分析(PARAFAC) 冗余分析(RDA)
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菹草生长-衰亡期东平湖DOM演变特征 认领 引用 被引量：1
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作者 刘立 樊团团 +4 位作者 桑冬玲 孙赵利 王珊珊 刘强 姚昕 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2025年第2期700-711,共12页
溶解性有机质(DOM)是湖泊生态系统中重要的组成部分.在典型的草型湖泊东平湖中,菹草是湖内分布最广泛且最具代表性的沉水植被,其生长、衰亡过程势必对水体DOM的浓度、来源及组分构成变化产生影响.基于此,本研究采用紫外-可见吸收光谱(UV... 溶解性有机质(DOM)是湖泊生态系统中重要的组成部分.在典型的草型湖泊东平湖中,菹草是湖内分布最广泛且最具代表性的沉水植被,其生长、衰亡过程势必对水体DOM的浓度、来源及组分构成变化产生影响.基于此,本研究采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、同步荧光光谱(SF)、二维相关光谱分析(2D-COS)、平行因子分析模型(PARAFAC)与三维荧光光谱(EEMs)多种技术手段,对东平湖中菹草聚集区水体中的DOM进行时间序列综合分析.研究共检测出类蛋白质(C2、C3和C5)和类腐殖质(C1、C4)5种DOM荧光组分.与菹草的生长-衰亡腐解规律相一致,菹草聚集区DOM在菹草生长期(3—5月份)呈现类蛋白组分消耗和类腐殖质组分积累的变化趋势;而后在菹草衰亡腐解期两类荧光组分含量均呈上升趋势.本研究揭示水生植物生长和腐烂分解过程中水体DOM的演变特征,为草型湖泊的水生态环境保护提供参考. 展开更多
关键词 东平湖 溶解性有机质 三维荧光光谱 平行因子分析模型
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赤水河源头典型农业小流域水体溶解性有机质的组成、分布及来源解析 认领 引用 被引量：2
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作者 刘世杰 杨娟 王克勤 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2025年第6期1782-1790,共9页
赤水河为长江上游的重要支流,为了更好的保护长江水生态环境,探究其上游水源地区域的溶解性有机质(DOM)的组分特征及来源至关重要。以滇东北赤水河源头区域(镇雄段)的龙井小流域为研究区,通过紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱(EEMs)和... 赤水河为长江上游的重要支流,为了更好的保护长江水生态环境,探究其上游水源地区域的溶解性有机质(DOM)的组分特征及来源至关重要。以滇东北赤水河源头区域(镇雄段)的龙井小流域为研究区,通过紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱(EEMs)和平行因子分析(PARAFAC)方法,探讨其水体中溶解性有机质(DOM)的组成、分布及来源。结果表明,龙井小流域水体中DOC、CDOM和FDOM浓度在流域中从上至下呈逐渐升高的趋势,DOC浓度范围在4.65~15.35 mg·L-1之间,同其他类型水体相比更高。水体DOM腐殖化程度和分子量水平整体上表现为下游>中游>上游。DOM包含三个荧光组分,分别为类腐殖质组分C1,类蛋白质组分C2,长波类腐殖质组分C3。C2在DOM组分中贡献最大,占总荧光强度的39.35%,C1、C3分别占32.17%和28.48%。水体中DOM自生源特征较强,腐殖化特征较弱,DOM来源主要以内源为主,小部分水体同时受到内外源综合负荷的影响。等高反坡阶措施下,氮磷聚集,微生物活动旺盛,促进DOM的生成,改变DOM的分子结构。C1、C3组分呈极显著正相关,二者具有同源性,TN、TP与C1、C3呈显著正相关,龙井小流域中氮、磷通常以有机氮、有机磷的形式存在,与腐殖质相结合参与DOM的外源贡献。该研究在一定程度上反映长江源头水域的水质情况,对保护长江水环境制定相应措施提供参考。 展开更多
关键词 赤水河源头 龙井小流域 溶解性有机质(DOM) 紫外-可见吸收光谱 三维荧光光谱(EEMs) 平行因子分析(PARAFAC) 氮 磷
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三峡库区溶解性有机质空间分布特征及来源解析 认领 引用 被引量：5
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作者 麦文菲 马健荣 +1 位作者 张静 马永梅 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第4期2145-2153,共9页
内陆水体溶解性有机质(DOM)在区域及全球碳循环中扮演着重要角色.然而,对于重要水利工程影响区域河流DOM光谱特征及溯源分析的综合研究尚不充分.基于此,以三峡库区干流与典型支流为研究对象,采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和三维荧光光... 内陆水体溶解性有机质(DOM)在区域及全球碳循环中扮演着重要角色.然而,对于重要水利工程影响区域河流DOM光谱特征及溯源分析的综合研究尚不充分.基于此,以三峡库区干流与典型支流为研究对象,采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和三维荧光光谱(3D-EEMs),结合平行因子分析(PARAFAC),对库区内干流与典型支流DOM的光谱特性及空间分布规律进行系统研究.结果表明,三峡库区河流DOM为内源和陆源共同驱动,以内源贡献为主,总体呈弱腐殖化特征,自生源信号较强.其中干流DOM相对分子质量更大,碳骨架聚合程度更高且结构更为复杂.三峡库区干流和典型支流FI值范围分别为1.79~2.48和1.62~2.03,均值分别为1.95和1.93;干、支流BIX均值分别0.92和0.85.FI和BIX结果表明库区河流DOM为内源和陆源共同驱动,且以内源为主.EEMs-PARAFAC分析表明除了相似的C1(腐殖质)和C2(酪氨酸)组分,干流DOM还包括混合类腐殖质组分C3.相关性分析显示,由于人为干扰、土地利用和支流累积等影响,三峡库区干流与典型支流DOM的光谱特性具有明显的空间异质性和关联性.以上结果为三峡库区河流水生态系统的保护与管理提供了科学参考. 展开更多
关键词 三峡库区 溶解性有机质(DOM) 空间变化 三维荧光光谱(3D-EEMs) 平行因子分析(PARAFAC)
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