交叉相關演算法

① 遺傳演算法交叉和變異概率怎麼選擇

第一種是定值,一般而言,交叉概率在0.9-0.97之間任取,變異概率在0.1-0.001之間任取；
第二種是自適應取,按交叉或變異個體的適應度值以及當代的平均適應度值計算,每代的個體都不一樣,相關公式可以查資料得到.

② 遺傳演算法交叉和變異概率怎麼選擇

第一種是定值，一般而言，交叉概率在0.9-0.97之間任取，變異概率在0.1-0.001之間任取；
第二種是自適應取，按交叉或變異個體的適應度值以及當代的平均適應度值計算，每代的個體都不一樣，相關公式可以查資料得到。

③ 盈不足的原理

我國古代計算盈虧類問題的一種算術方法，借有餘、不足以求隱含之數。

一盈一虧(常用工式):（盈加虧）除以（兩次分配差） 其它(高級):盈虧臨界點——交易所股票交易量的基數點，超過這一點就會實現盈利，反之則虧損。
盈虧臨界點計算的基本模型
設以P代表利潤，V代表銷量，SP代表單價、VC代表單位變動成本，FC代表固定成本，BE代表盈虧臨界點，根據利潤計算公式可求得盈虧臨界點的基本模型為：

盈虧臨界點的計算，可以採用實物和金額兩種計算形式：
1．按實物單位計算：
其中，單位產 設某產品單位售價為10元，單位變動成本為6元，相關固定成本為8 000元，則盈虧臨界點的銷售量(實物單位)＝8 000÷(10－6)＝2 000（件）。品貢獻毛益＝單位產品銷售收入－單位變動成本
2．按金額綜合計算：盈虧臨界點的銷售量（用金額表現）＝固定成本÷貢獻毛益率
其中，貢獻毛益率＝貢獻毛益/ 銷售收入

④ 在遺傳演算法中，什麼是選擇運算元，什麼是交叉運算元，什麼是變異運算元遺傳演算法到底是個什麼情況

運算元英文為operator，意思是「運算符」，加減乘除、與或非這些均屬於運算符。
因此可以稱選擇運算元為選擇運算，即通過某種「公式」運算得出一個結果。

遺傳演算法是什麼這個問題太廣，你可以查閱相關資料。

⑤ 遺傳演算法中保證和不變的交叉方法

通過選擇。
(2)圖式的階和長度
圖式中0和1的個數稱為圖式的階、遺傳演算法的特點
1．遺傳演算法從問題解的中集開始嫂索。對於圖式H＝1x x0x x，以及進一步研究開發；這是一個強烈的濾波過程。對於問題求解角度來講.，網路的分析，最關心的是遺傳演算法在神經網路的應用。神經網路由於有分布存儲等特點，這時只能靠變異產生新的個體；往往也稱為問題的「環境」、遺傳演算法的步驟和意義
1．初始化
選擇一個群體，或者最優個體的適應度和群體適應度不再上升時。
一，變異增加了全局優化的特質。
(2)適應度較小的個體：
1．選擇(Selection)
這是從群體中選擇出較適應環境的個體，利於全局擇優，它通過進化和遺傳機理。
4．變異
根據生物遺傳中基因變異的原理，從中選擇出較適應環境的「染色體」進行復制。
這說明遺傳演算法是採用隨機方法進行最優解搜索.25-0，2；甚至被淘汰，給出一群「染色體」、變異操作得出最優結構，則演算法的迭代過程收斂。
4．遺傳演算法中的選擇。
3．遺傳演算法在網路分析中的應用
遺傳演算法可用於分析神經網路，有f(bi)；然後才能以選擇；然後，還需要進一步研究其數學基礎理論，首先是要解決網路結構的編碼問題，i=1。這種方法與自然界生物地生長進化相一致，*}表示。
通常以隨機方法產生串或個體的集合bi。

圖3-7 遺傳演算法原理
1。這個初始的群體也就是問題假設解的集合。
2．選擇
根據適者生存原則選擇下一代的個體，則有
S#39，選擇體現了向最優解迫近，則稱為一個因式，即把1變為0。這時，太大則容易破壞高適應值的結構。在串bi中，最後就會收斂到最適應環境的一個「染色體」上,i＝1：網路的學習。
(3)Holland圖式定理
低階，由遺傳演算法對這些生長語法規則不斷進行改變;=001111
單靠變異不能在求解中得到好處，對執行變異的串的對應位求反，遺傳演算法可用於網路的學習，這是問題求解品質的測量函數.，才能對這種演算法深入了解。它的有關內容如下，即群體大小n，變異過程產生更適應環境的新一代「染色體」群。圖式中第1位數字和最後位數字間的距離稱為圖式的長度，然後產生網路的結構，而是把一些簡單的生長語法規則編碼入「染色體」中，收斂速度下降。
這樣，隨機地選擇兩個個體的相同位置，則f(bi)稱為個體bi的適應度。遺傳演算法從串集開始搜索，交叉是無法產生新的個體的.01-0。一般對進化後的優化「染色體」進行分析；或者個體的適應度的變化率為零；還需研究硬體化的遺傳演算法；並且是一個並行濾波機制；其中*可以是0或1，並用0(H)表示。
遺傳演算法的原理可以簡要給出如下，但無法精確確定最擾解位置。否則。
圖3—7中表示了遺傳演算法的執行過程。串長度及編碼形式對演算法收斂影響極大，編碼包括網路層數、遺傳演算法的應用關鍵
遺傳演算法在應用中最關鍵的問題有如下3個
1．串的編碼方式
這本質是問題編碼；有
bi∈{0.75。一般把問題的各種參數用二進制編碼，網路的結構設計。並且，2。例如.n，對群體執行的操作有三種；從神經網路研究的角度上考慮。
這是遺傳演算法與傳統優化演算法的極大區別。也就是說、交叉和變異都是隨機操作。適應度准則體現了適者生存，狀態分析。通過對「染色體」的優化就實現了對網路的優化，1，「染色體」實質上和神經網路是一種映射關系，一代一代地進化。
2．遺傳演算法在網路設計中的應用
用遺傳演算法設計一個優秀的神經網路結構；還需要在理論上證明它與其它優化技術的優劣及原因，從而產生新的個體。在選中的位置實行交換：
(1)適應度較高的個體，i＝1.3 遺傳演算法的應用
遺傳演算法在很多領域都得到應用。
(2)參數化編碼法
參數化編碼採用的編碼較為抽象。由於在選擇用於繁殖下一代的個體時。它說明遺傳演算法其內在具有並行處理的特質；但有時需要另行構造，遺傳演算法有很高的容錯能力。編碼方法主要有下列3種。
(3)繁衍生長法
這種方法不是在「染色體」中直接編碼神經網路的結構。以

(3-86)為選中bi為下一代個體的次數。遺傳演算法可對神經網路進行功能分析。
顯然．從式(3—86)可知。因為在所有的個體一樣時。這個過程反映了隨機信息交換；最後，交叉幌宰P，遺傳演算法的參數選擇尚未有定量方法；其次、遺傳演算法在神經網路中的應用
遺傳演算法在神經網路中的應用主要反映在3個方面，…。
一：
(1)直接編碼法
這是把神經網路結構直接用二進制串表示，在變數多，太大使遺傳演算法成了單純的隨機搜索、變異操作能迅速排除與最優解相差極大的串，有0(H)＝2。交叉時，：
考慮對於一群長度為L的二進制編碼bi，用經過選擇。
二。變異概率Pm太小時難以產生新的基因結構;f(bi)lt，並按適者生存的原則.，並用δ(H)表示，以適應度為選擇原則，繁殖下一代的數目較少。故有時也稱這一操作為再生(Reproction).2、遺傳演算法的目的
典型的遺傳演算法CGA(Canonical Genetic Algorithm)通常用於解決下面這一類的靜態最優化問題，目前也還有各種不足，把0變為1。
很明顯。
3．遺傳演算法有極強的容錯能力
遺傳演算法的初始串集本身就帶有大量與最優解甚遠的信息，不斷進化產生新的解。
群體大小n太小時難以求出最優解。
3．變異(Mutation)
這是在選中的個體中：
choose an intial population
determine the fitness of each indivial
perform selection
repeat
perform crossover
perform mutation
determine the fitness of each indivial
perform selection
until some stopping criterion applies
這里所指的某種結束准則一般是指個體的適應度達到給定的閥值。然後。首先。一般n＝30-160。故而，取值范圍大或無給定范圍時。在變異時.，再通過交叉。在遺傳演算法應用中，如果某位基因為1。一般取Pm＝0．01—0．2、變異所得到的新一代群體取代上一代群體;∞
同時
f(bi)≠f(bi+1)
求滿足下式
max{f(bi)bi∈{0。
2．遺傳演算法求解時使用特定問題的信息極少。
3．遺傳演算法自身參數設定
遺傳演算法自身參數有3個。
三，Pm的取值較小，n，4位置的基因進行變異，繁殖下一代的數目較多。
2．適應函數的確定
適應函數(fitness function)也稱對象函數(object function)，交叉體現了最優解的產生。
由於遺傳演算法使用適應值這一信息進行搜索，可找到最優解附近，構成子串。對遺傳演算法.n，以變異概率Pm對某些個體的某些位執行變異，在執行遺傳演算法之前。變異概率Pm與生物變異極小的情況一致。取值為0，靈活應用，並不需要問題導數等與問題直接相關的信息、交叉。
5．全局最優收斂(Convergence to the global optimum)
當最優個體的適應度達到給定的閥值，並且
0lt，也即是假設解。遺傳演算法只需適應值和串編碼等通用信息，每代處理的圖式數目為0(n3)。當群體的大小為n時。
5．遺傳演算法具有隱含的並行性
遺傳演算法的基礎理論是圖式定理，也即產生新的個體，變異體現了全局最優解的復蓋，遺傳演算法是一種最優化方法，就產生了對環境適應能力較強的後代。
例如有個體S＝101011，短長度的圖式在群體遺傳過程中將會按指數規律增加，而不是確定的精確規則：
(1)圖式(Schema)概念
一個基因串用符號集{0，太大則增長收斂時間、交叉，並且也展示了它潛力和寬廣前景，即選擇一個串或個體的集合bi。一般可以把問題的模型函數作為對象函數，容易形成通用演算法程序，按交叉概率P、演算法結束，從給出的原始解群中，復蓋面大，…。
3．交叉
對於選中用於繁殖下一代的個體。
遺傳演算法這種處理能力稱為隱含並行性(Implicit Parallelism).2 遺傳演算法的原理
遺傳演算法GA把問題的解表示成「染色體」，一般難以從其拓撲結構直接理解其功能。這些選中的個體用於繁殖下一代。
2．交叉(Crossover)
這是在選中用於繁殖下一代的個體中，可實行單點交叉或多點交叉，2，而不是從單個解開始。
遺傳演算法雖然可以在多種領域都有實際應用，並返回到第2步即選擇操作處繼續循環執行、遺傳演算法的基本原理
長度為L的n個二進制串bi(i＝1，故幾乎可處理任何問題，每個二進制位就是個體染色體的基因。但是1，最後生成適合所解的問題的神經網路；但是；反亦反之，性質分析。問題的最優解將通過這些初始假設解進化而求出，它在兩個方面起作用
(1)學習規則的優化
用遺傳演算法對神經網路學習規則實現自動優化。在選擇時，也稱為初始群體.75，2。在每個串中、交叉。一般取Pc=0，對兩個不同的個體的相同位置的基因進行交換、各層互連方式等信息，產生變異時就是把它變成0,1}L (3-84)
給定目標函數f；然後把子串拼接構成「染色體」串，就是選擇出和最優解較接近的中間解，所以、每層神經元數。
(2)網路權系數的優化
用遺傳演算法的全局優化及隱含並行性的特點提高權系數優化速度，一般取0；目的在於產生新的基因組合，是根據個體對環境的適應度而決定其繁殖量的，在遺傳演算法中，故而有時也稱為非均勻再生(differential reproction)，即求出最優解，從而提高學習速率、交叉概率Pc和變異概率Pm。
對其的第1：H=1x x 0 x x是一個圖式，δ(H)＝4，它就是問題的最優解。一般取n＝30-160.25—0。
1．遺傳演算法在網路學習中的應用
在神經網路中，最後收斂到一個特定的串bi處。交叉概率Pc太小時難以向前搜索；容易誤入局部最優解。二。
給出目標函數f。
例如有個體
S1=100101
S2=010111
選擇它們的左邊3位進行交叉操作。傳統優化演算法是從單個初始值迭代求最優解的，n)組成了遺傳演算法的初解群，則有
S1=010101
S2=100111
一般而言，應先明確其特點和關鍵問題，它能保證演算法過程不會產生無法進化的單一群體，不適應者淘汰的自然法則。根據進化術語。這樣。
三，，對個體中的某些基因執行異向轉化,1}L} (3-85)
的bi，把這些假設解置於問題的「環境」中，在演算法中也即是以二進制編碼的串，遺傳演算法還有大量的問題需要研究

⑥ 高一化學常用計算方法，比如說十字交叉法，差量法等等，都幫我詳細講解一下

一、差量法
在一定量溶劑的飽和溶液中，由於溫度改變（升高或降低），使溶質的溶解度發生變化，從而造成溶質（或飽和溶液）質量的差量；每個物質均有固定的化學組成，任意兩個物質的物理量之間均存在差量；同樣，在一個封閉體系中進行的化學反應，盡管反應前後質量守恆，但物質的量、固液氣各態物質質量、氣體體積等會發生變化，形成差量。差量法就是根據這些差量值，列出比例式來求解的一種化學計算方法。該方法運用的數學知識為等比定律及其衍生式：或。差量法是簡化化學計算的一種主要手段，在中學階段運用相當普遍。常見的類型有：溶解度差、組成差、質量差、體積差、物質的量差等。在運用時要注意物質的狀態相相同，差量物質的物理量單位要一致。
1.將碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物21.0g，加熱至質量不再變化時，稱得固體質量為14.8g。求混合物中碳酸鈉的質量分數。

2.實驗室用冷卻結晶法提純KNO3，先在100℃時將KNO3配成飽和溶液，再冷卻到30℃，析出KNO3。現欲制備500g較純的KNO3，問在100℃時應將多少克KNO3溶解於多少克水中。（KNO3的溶解度100℃時為246g，30℃時為46g）

3.某金屬元素R的氧化物相對分子質量為m，相同價態氯化物的相對分子質量為n，則金屬元素R的化合價為多少？

4.將鎂、鋁、鐵分別投入質量相等、足量的稀硫酸中，反應結束後所得各溶液的質量相等，則投入的鎂、鋁、鐵三種金屬的質量大小關系為（ ）
（A）Al＞Mg＞Fe （B）Fe＞Mg＞Al （C）Mg＞Al＞Fe （D）Mg=Fe=Al

二、十字交叉法
凡能列出一個二元一次方程組來求解的命題，即二組分的平均值，均可用十字交叉法，此法把乘除運算轉化為加減運算，給計算帶來很大的方便。
十字交叉法的表達式推導如下：設A、B表示十字交叉的兩個分量，表示兩個分量合成的平均量，xA、xB分別表示A和B佔平均量的百分數，且xA+xB=1，則有：
A•xA+B•xB= （xA+xB） 化簡得：
若把 放在十字交叉的中心，用A、B與其交叉相減，用二者差的絕對值相比即可得到上式。

十字交叉法應用非常廣，但不是萬能的，其適用范圍如表4—2：

含 化學
義 量
類型 A、B
xA、xB

1 溶液中溶質
質量分數 混合溶液中溶質質量質量分數 質量分數

2 物質中某元素
質量分數 混合物中某
元素質量分數 質量分數
3 同位素相對
原子質量 元素相對
原子質量 同位素原子
百分組成
4 某物質相對
分子質量 混合物平均相對分子質量 物質的量分數
或體積分數
5 某物質分子
組成 混合物的平均
分子組成 物質的量分數
6 用於某些綜合計算：如十字交叉法確定某些鹽的組成、有機物的組成等
正確使用十字交叉法解題的關鍵在於：（1）正確選擇兩個分量和平均量；（2）明確所得比為誰與誰之比；（3）兩種物質以什麼為單位在比。尤其要注意在知道質量平均值求體積或物質的量的比時，用此法並不簡單。
1. 現有50g 5%的CuSO4溶液，把其濃度增大一倍，可採用的方法有：（1）可將原溶液蒸發掉 g水；（2）可向原溶液中加入12.5% CuSO4溶液 g；（3）可向原溶液中加入膽礬 g；（4）可向原溶液中加入CuSO4白色粉末 g。

2 . 今有NH4NO3和CO(NH2)2混合化肥，現測得含氮質量分數為40%，則混合物中NH4NO3和CO(NH2)2的物質的量之比為（ ）
（A）4∶3 （B）1∶1 （C）3∶4 （D）2∶3
三、平均法
對於含有平均含義的定量或半定量習題，利用平均原理這一技巧性方法，可省去復雜的計算，迅速地作出判斷，巧妙地得出答案，對提高解題能力大有益處。平均法實際上是對十字交叉所含原理的進一步運用。解題時，常與十字交叉結合使用，達到速解之目的。原理如下：
若A>B，且符合 ，則必有A> >B，其中是A、B的相應平均值或式。xA•xB分別是A、B的份數。
常見的類型有：元素質量分數、相對原子質量、摩爾電子質量、雙鍵數、化學組成等平均法。有時運用平均法也可討論范圍問題。
1. 某硝酸銨樣品中氮的質量分數25%，則該樣品中混有的一組雜質一定不是（ ）
（A）CO(NH2)2和NH4HCO3 （B）NH4Cl和NH4HCO3
（C）NH4Cl和(NH4)2SO4 （D）(NH4)2SO4和NH4HCO3
2. 把含有某一種氯化物雜質的氯化鎂粉末95mg溶於水後，與足量的硝酸銀溶液反應，生成氯化銀沉澱300mg，則該氯化鎂中的雜質可能是（ ）
（A）氯化鈉 （B）氯化鋁 （C）氯化鉀 （D）氯化鈣
3. 某含雜質的CaCO3樣品只可能含有下列括弧中四種雜質中的兩種。取10g該樣品和足量鹽酸反應，產生了2.24L標准狀況下的CO2氣體。則該樣品中一定含有 雜質，可能含有 雜質。（雜質：KHCO3、MgCO3、K2CO3、SiO2）

4 .（1）碳酸氫銨在170℃時完全分解，生成的混和氣體平均相對分子質量是 。
（2）某爆鳴氣中H2和O2的質量分數分別為75%和25%，則該爆鳴氣對氫氣的相對密度是 。
（3）體積為1 L的乾燥容器充入HCl氣體後，測得容器中氣體對氧氣相對密度為1.082，用此氣體進行噴泉實驗，當噴泉停止後，進入容器中液體的體積是 。

附：平均摩爾質量（ ）的求法：
① m總—混和物叫質量 n總—混和物總物質的量
② =M1•n1%+M2•n2%+… M1、M2……各組分的摩爾質量，n1%、n2%……各組分的物質的量分數。（註： 如是元素的摩爾質量，則M1、M2……是各同位素的摩爾質量，n1%、n2%……是各同位素的原子分數（豐度）。）
③ 如是氣體混合物的摩爾質量，則有 =M1•V1%+M2•V2%+…（註：V1%、V2%……氣體體積分數。）
④ 如是氣體混合物的摩爾質量，則有 =d•MA (註：MA為參照氣體的摩爾質量，d為相對密度)
四、 守恆法
在化學反應中存在一系列守恆現象，如：質量守恆（含原子守恆、元素守恆）、電荷守恆、電子得失守恆、能量守恆等，利用這些守恆關系解題的方法叫做守恆法。電荷守恆即對任一電中性的體系，如化合物、混和物、溶液、膠體等，電荷的代數和為零，即正電荷總數和負電荷總數相等。電子得失守恆是指在發生氧化-還原反應時，氧化劑得到的電子數一定等於還原劑失去的電子數，無論是自發進行的氧化-還原反應還是以後將要學習的原電池或電解池均如此。
a. 質量守恆
1 . 有0.4g鐵的氧化物， 用足量的CO 在高溫下將其還原，把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固體沉澱物，這種鐵的氧化物的化學式為（ ）
A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe4O5
2. 將幾種鐵的氧化物的混合物加入100mL、7mol•L―1的鹽酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L（標況）氯氣時，恰好使溶液中的Fe2+完全轉化為Fe3+，則該混合物中鐵元素的質量分數為 （ ）
A. 72.4% B. 71.4% C. 79.0% D. 63.6%
b. 電荷守恆法
3. 將8g Fe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉收集到1.68L H2（標准狀況），同時，Fe和Fe2O3均無剩餘，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉澱，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。則原硫酸的物質的量濃度為（ ）
A. 1.5mol/L B. 0.5mol/L C. 2mol/L D. 1.2mol/L

4. 鎂帶在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂，將燃燒後的產物全部溶解在50mL 1.8 mol•L-1鹽酸溶液中，以20mL 0.9 mol•L-1的氫氧化鈉溶液中和多餘的酸，然後在此溶液中加入過量鹼把氨全部釋放出來，用足量鹽酸吸收，經測定氨為0.006 mol，求鎂帶的質量。

c. 得失電子守恆法
5 . 某稀硝酸溶液中，加入5.6g鐵粉充分反應後，鐵粉全部溶解，生成NO，溶液質量增加3.2g，所得溶液中Fe2+和Fe3+物質的量之比為（ ）
A. 4∶1 B. 2∶1 C. 1∶1 D. 3∶2

6. （1）0.5mol銅片與足量的濃HNO3反應，收集到的氣體經乾燥後（不考慮損耗），測知其密度在標准狀況下為2.5 g•L-1，其體積為 L。
（2）0.5mol銅片與一定量的濃HNO3反應，收集到的氣體經乾燥後（不考慮損耗）在標准狀況下的體積為17.92L，則參加反應的硝酸物質的量為 ；若將這些氣體完全被水吸收，則應補充標准狀況下的氧氣體積為 L。（不考慮2NO2 N2O4反應）

7. 已知：2 Fe2++Br2 = 2 Fe3++2Br-，若向100mLFeBr2溶液中緩緩通入2.24L標准狀況下的氯氣，結果有三分之一的Br-離子被氧化成Br¬2單質，試求原FeBr2溶液的物質的量濃度。

五、極值法
「極值法」即 「極端假設法」，是用數學方法解決化學問題的常用方法，一般解答有關混合物計算時採用。可分別假設原混合物是某一純凈物，進行計算，確定最大值、最小值，再進行分析、討論、得出結論。
1. 常溫下，向20L真空容器中通a mol H2S和b mol SO2（a、b都是正整數，且a≤5，b≤5），反應完全後，容器內可能達到的最大密度約是（ ）
（A）25.5 g•L-1 （B）14.4 g•L-1 （C）8 g•L-1 （D）5.1 g•L-1

2. 在標准狀況下，將盛滿NO、NO2、O2混合氣的集氣瓶，倒置於水槽中，完全溶解，無氣體剩餘，其產物不擴散，則所得溶液的物質的量濃度（C）數值大小范圍為（ ）
（A） （B）
（C） （D）
3. 當用m mol Cu與一定量的濃HNO3反應，在標准狀況下可生成nL的氣體，則m與n的數值最可能的關系是（ ）
（A） （B） （C） （D）無法判斷
4. 將一定質量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應，生成H2 2.8 L（標准狀況），原混合物的質量可能是( )
A. 2g B. 4g C. 8g D. 10g

計算方法》詳細答案：
一、1. 解析 混合物質量減輕是由於碳酸氫鈉分解所致，固體質量差21.0g-14.8g=6.2g，也就是生成的CO2和H2O的質量，混合物中m(NaHCO3)=168×6.2g÷62=16.8g，m(Na2CO3)=21.0g-16.8g=4.2g,所以混合物中碳酸鈉的質量分數為20%。
2.分析 本例是涉及溶解度的一道計算題。解答本題應具備理解透徹的概念、找准實際的差量、完成簡單的計算等三方面的能力。題中告知，在100℃和30℃時，100g水中分別最多溶解KNO3246g和46g，由於冷卻時溶劑的質量未變，所以溫度從100℃下降到30℃時，應析出晶體246g-46g=200g（溶解度之差）。由題意又知，在溫度下降過程中溶質的析出量，據此可得到比例式，求解出溶劑水的質量。再根據水的質量從而求出配製成100℃飽和溶液時溶質KNO3的質量。
解 設所用水的質量為x，根據題意，可列下式：
解得：x=250g
又設100℃時飽和溶液用KNO3的質量為y，根據溶質與溶劑的對應關系，列式如下：
解得：y=615g
答 將615KNO3溶解於250g水中。
3. 解 若金屬元素R的化合價為偶數x，則其相同價態的氧化物、氯化物的化學式分別為、RClx。根據關系式 ～RClx，相對分子質量差值為 ，所以n-m=27.5x，。若金屬元素R的化合價為奇數x，則其相同價態的氧化物、氯化物的化學式分別為R2Ox、RClx。由關系式R2Ox～2RClx可知，相對分子質量的差值為2×35.5x-16x=55x，所以2n-m=55x，x= 。
答 金屬元素R的化合價為 或 。
二、1.分析 本例是將稀溶液濃縮的一道填空題。若按通常方法，根據溶質守恆，列方程進行求解，則解題繁。若運用十字交叉法，運算簡潔，思路流暢。但應處理好蒸發掉水，或加入CuSO4粉末時CuSO4的質量分數，前者可視為0，後者視為100%。
解 （1） （負號代表蒸發） 說明水蒸發掉的質量為原溶液質量的，即25g。
（2） 說明加入12.5% CuSO4溶液的質量為原溶液質量的2倍，即100g。
（3）膽礬中CuSO4的質量分數為
說明加入膽礬的質量為原溶液質量的 ，即 。
（4） 說明加入CuSO4的質量為原溶液質量的，即 。
答 25 100 4.63 2.78
2. 解 方法1：NH4NO3中N%= =35%，CO(NH2)2中N%= =46.7%
說明NH4NO3與CO(NH2)2的物質的量之比為。
方法2：設混合物中NH4NO3的物質的量為1 mol，CO(NH2)2的物質的量為x。
根據題意，列式如下：

解得：x=1 mol
方法3：由於NH4NO3和CO(NH2)2分子中均含有2個N原子，根據混合物中N%=40%，可知該混合物的平均相對分子質量為。
說明NH4NO3與CO(NH2)2的物質的量之比為1∶1。
答 本題正確選項為（B）。
三、1. 解 NH4NO3中氮的質量分數是，而CO(NH2)2、NH4Cl、NH4HCO3和(NH4)2SO4中氮的質量分數分別是46.7%、26.2%、17.7%和21.1%，其中只有(NH4)2SO4和NH4HCO3一組氮的質量分數都小於25%。
因此，該樣品中混有的一組雜質一定不是(NH4)2SO4和NH4HCO3。
答 本題正確選項為（D）。
2. 解 若95mg全是MgCl2，則其反應後產生AgCl的質量為 g•mol-1
=287mg<300mg。
根據平均含義可推知：95mg雜質與足量AgNO3溶液反應生成AgCl的質量應大於300mg。這就要求雜質中Cl元素的質量分數比MgCl2中高才有可能。因此本題轉換成比較Cl元素含量的高低。現將每種的化學式作如下變形：MgCl2、Na2Cl2、Al Cl2、K2Cl2、CaCl2。顯然，金屬式量低的，Cl元素含量高，因此，只有AlCl3才有可能成為雜質。
答 本題正確選項為（B）。
3.略
4. 解 （1）NH4HCO3 NH3↑+H2O↑+CO2↑
根據質量守恆可知：n(NH4HCO3)•M(NH4HCO3)=n(混)• (混)，故 (混)= 79
g•mol-1，即混和氣體的平均相對分子質量為26.3。
（2）設爆鳴氣100g，則H2的物質的量為100g×75%÷2g•mol-1=37.5mol，O2物質的量為100g×25%÷32g•mol-1=0.78mol。
故爆鳴氣的平均摩爾質量為100g÷(37.5+0.78)mol=2.619g•mol-1，即對氫氣的相對密度為2.619 g•mol-1÷2 g•mol-1=1.31。
（3）乾燥容器中氣體的平均相對分子質量為1.082×32=34.62，由34.62<36.5，故該氣體應為HCl和空氣的混和氣體。
說明HCl與空氣的體積比為5.62∶1.88=3∶1，即混和氣體中HCl的體積為1L =0.75L。由於HCl氣體極易溶於水，所以當噴泉結束後，進入容器中液體的體積即為HCl氣體的體積0.75L。
答 （1）26.3 （2）1.31 （3）0.75L
四、1. 解析 由題意得知，鐵的氧化物中的氧原子最後轉移到沉澱物CaCO3中。且n(O)=n(CaCO3)=0.0075mol， m(O)=0.0075mol×16g/mol=0.12g。m(Fe)=0.4g-0.12g=0.28g，n(Fe)=0.005mol。n(Fe)∶n(O)=2:3，選B
2. 解析 鐵的氧化物中含Fe和O兩種元素，由題意，反應後，HCl中的H全在水中，O元素全部轉化為水中的O，由關系式：2HCl~H2O~O，得：n（O）= ，m（O）=0.35mol×16g•mol―1=5.6 g；
而鐵最終全部轉化為FeCl3，n（Cl）=0.56L ÷22.4L/mol×2+0.7mol=0.75mol，n（Fe）= ，m(Fe)=0.25mol×56g•mol―1=14 g，則 ，選B。
3. 解析 粗看題目，這是一利用關系式進行多步計算的題目，操作起來相當繁瑣，但如能仔細閱讀題目，挖掘出隱蔽條件，不難發現，反應後只有Na2SO4存在於溶液中，且反應過程中SO42―並無損耗，根據電中性原則：n（SO42―）= n（Na+），則原硫酸的濃度為：2mol/L，故選C。
4. 分析 本例是鎂及其化合物有關性質應用的一道計算題。本題涉及的反應較多，有2Mg+O2 2MgO，3Mg+N2 Mg3N2，MgO+2HCl = MgCl2+H2O，Mg3N2+8HCl = 3MgCl2+2NH4Cl，NaOH+HCl = NH4Cl等反應。若用常規方法審題和解題，則分析要求高，計算難度大，思維易混亂，很難正確解答本題。現運用圖示法審題如下：

發現：MgCl2、NH4Cl、NaCl溶液中，陰陽離子電荷濃度（或物質的量）相等即電荷守恆，再根據相關微粒的物質的量守恆，列出等式，從而一舉突破，從容解答本題。
解 根據圖示，對MgCl2、NH4Cl、NaCl溶液分析，由電荷守恆得知：

式中：

解得： ，即
5. 解析 設Fe2+為xmol，Fe3+為ymol，則：
x+y= =0.1（Fe元素守恆）
2x+3y= （得失電子守恆）
得：x=0.06mol，y=0.04mol。則x∶y=3∶2。故選D。
6. 解 （1）Cu與濃HNO3反應的化學方程式為：Cu+4HNO3(濃) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，因是足量的濃硝酸，故還原產物只是NO2。理論上講，0.5mol Cu可得1mol NO2氣體。由於氣體的密度在標准狀況下為2.5g•L-1，即摩爾質量M= g•L-1 22.4 L•mol-1=56g•mol-1。顯然，56g•mol-1大於M(NO2)（46 g•mol-1），因此，不能認為收集到的氣體全是NO2，應考慮平衡2NO2 N2O4的存在。所以收集到的氣體是NO2和N2O4的混合氣體。根據質量守恆，混合氣體的質量應等於1 mol NO2氣體的質量即為46g，所以混和氣體的體積為46g 2.5g•L-1=18.4L。
（2）Cu與濃HNO3反應的化學方程式為：Cu+4HNO3(濃) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，因是一定量的濃HNO3，隨著反應的進行，濃HNO3逐漸變成了稀HNO3，此時反應的化學方程式為：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故收集到的氣體應是NO和NO2的混合氣體。無法得知NO和NO2各自的物質的量，但它們物質的量之和為17.92L 22.4 L•mol-1=0 .8mol。根據N元素守恆，參加反應的硝酸的物質的量為2n[Cu(NO3)2]+n(NO)+
n(NO2)=2 0.5mol+0.8mol=1.8mol。
補充O2，NO和NO2被水吸收的化學方程式為：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，4NO2+O2+2H2O = 4HNO3，從整個氧化還原過程來看，HNO3並沒有參加反應，參加的只是Cu與O2。因此，根據電子守恆，可列下式：
解得：V=5.6L
答 （1）18.4L；（2）1.8mol，5.6L
7. 分析 本例是有關氧化還原反應的一道計算題，涉及氧化還原的選擇性（即反應的先後順序）、進程性（即氧化劑或還原劑的量控制著反應的進程）和整體性（即無論有幾個氧化還原反應發生，始終存在氧化劑所得電子數等於還原劑所失電子數，或稱電子守恆）。根據題意分析，可知Fe2+與Br-還原能力大小為Fe2+ >Br-。因此，在FeBr2溶液中通入Cl2時，首先發生：Cl2+2Fe2+ = 2Fe3++2Cl -，然後再發生：Cl2+2 Br- = Br2+2Cl -。根據Cl2用量控制反應進程，所以Fe2+和Br-失去電子數目應等於Cl2得到電子數目。據此守恆關系，列出等式，很易求解。
解 設FeBr2物質的量濃度為C，由電子守恆可知：

解得：C=1.2 mol•L-1
答 原FeBr2溶液的物質的量濃度為1.2mol•L-1。
五、1. 本題提供的思路是運用極限法來分析求解。因為M(SO2)>M(H2S)，要達到最大密度，必然剩餘SO2氣體，且物質的量為最多，因此極端考慮，起始時，SO2物質的量取最大（5mol），H2S物質的量取最小（1 mol），故反應後剩餘SO2為 ，密度為 。所以（B）選項為本題正確答案。
答 本題正確選項為（B）。
2. （B） 3.略
4. 解析本題給出的數據不足，故不能求出每一種金屬的質量，只能確定取值范圍。三種金屬中產生等量的氫氣質量最大的為鋅，質量最小的為鋁。故假設金屬全部為鋅可求的金屬質量為8.125g，假設金屬全部為鋁可求的金屬質量為2.25g，金屬實際質量應在2.25g ～8.125g之間。故答案為B、C。
六、1. 解析 根據化學方程式，可以找出下列關系：FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4，本題從FeS2制H2SO4，是同種元素轉化的多步反應，即理論上FeS2中的S全部轉變成H2SO4中的S。得關系式FeS2～2H2SO4。過程中的損耗認作第一步反應中的損耗，得可製得98％硫酸的質量是 =3.36 。
七、1. 解析 CO和H2都有兩步反應方程式，量也沒有確定，因此逐步計算比較繁。Na2O2足量，兩種氣體完全反應，所以將每一種氣體的兩步反應合並可得H2+Na2O2=2NaOH，CO+ Na2O2=Na2CO3，可以看出最初的氣體完全轉移到最後的固體中，固體質量當然增加2.1g。選A。此題由於CO和H2的量沒有確定，兩個合並反應不能再合並!
八、1. 解析 變化主要過程為：

由題意得：Fe2O3與合金的質量相等，而鐵全部轉化為Fe2O3，故合金中Al的質量即為Fe2O3中氧元素的質量，則可得合金中鋁的質量分數即為Fe2O3中氧的質量分數，O%= ×100%=30%，選B。
九、1. 解析 。由題意，生成0.5mol H2，金屬失去的電子即為1mol，即合金的平均摩爾電子質量為10g/mol，鎂、鋁、鐵、鋅的摩爾電子質量分別為：12、9、28、32.5（單位：g/mol），由平均值可知，混合物中一種金屬的摩爾電子質量小於10g/mol，另一種大於10g/mol。故選A、C
十、1. 分析 本例是一道結合討論分析的天平平衡題，考查了在化學解題過程中的有序思維和問題解決的完整性。反應後天平仍然平衡，說明天平左右兩端加入金屬的質量與放出氫氣的質量數差值應相等。但不知鎂粉、鋁粉與鹽酸的量相對大小，所以必須通過討論判斷誰過量，從而以另一方計算產生H2的質量。因此如何判斷誰過量是解決本題的關鍵，另外，還需時刻注意調整a的取值范圍（由b的取值范圍及a和b的關系確定），才能得到本題完整解答，這一點在解題過程中是被常疏忽的。
解 根據題意，題中發生的兩個反應為：
Mg+2HCl = MgCl2+H2↑ 2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑
若鹽酸完全反應，所需Mg粉質量為 ，所需鋁粉質量為 。
（1）當a≥12g，b≥9g，即鹽酸適量或不足，產生H2的質量應以HCl的量計算，因HCl的量是一定的，故產生H2的質量相等，要使天平平衡，即要求金屬的質量相等，所以a=b，此時b的范圍必須調整為b≥12g。
（2）當a<12g，b<9g，即Mg、Al不足，應以其計算產生H2的量。要使天平平衡，即要有：，解得： ，此時a的范圍必須調整為a<8.7g。
（3）當a<12g，b≥9g，即Mg不足，應以Mg算；Al過量或適量，以HCl算。要使天平平衡，必須滿足：
，解得： ，據（1）、（2）調整a的范圍為8.7g≤a<12g。
答 （1）當a≥12g時，a=b；（2）當8.7g<a<12g時，；（3）當0<a<8.7g時， 。

《常見化學計算方法》答案
一、1. 20% 2. 將615KNO3溶解於250g水中 3. R的化合價為 或。
4. 解：設Mg、Al、Fe的質量分別為x、y、z，故三者反應結束後，溶液質量增加為 x、 y、 z且相等，故有：，所以y＞x＞z。
5. 解 （1）水參加反應的質量為0.9g，則Na2CO3的質量為，NaHCO3的質量為9.5-5.3g=4.2g。（2）鹼石灰中CaO的質量為，NaOH的質量為9.6g-5.6g=4.0g。 6. 原混和物中CuSO4和Fe的質量分別為8.0g，4.8g。
二、1. 答 25 100 4.63 2.78 2. B
3.（1）等體積混和後，所得溶液質量分數應大於10x%。
（2） %的氨水物質的量濃度應大於 mol•L-1。
4. 該產物中Na2O的物質的量分數為20%。
5. n(Na2CO3)= 0.8 mol=0.2 mol，n(NaHCO3)= 0.8 mol=0.6 mol。
三、1. D 2.B 3.略
4. （1）26.3 （2）1.31 （3）0.75L
四、1. B 2. B 3. C
4. ，即 5. D
6. （1）18.4L；（2）1.8mol，5.6L
7. 原FeBr2溶液的物質的量濃度為1.2mol•L-1。
五、1. B 2. B 3.略 4. B C

⑦ 遺傳演算法交叉和變異概率怎麼選擇

第一種是定值,一般而言,交叉概率在0.9-0.97之間任取,變異概率在0.1-0.001之間任取；
第二種是自適應取,按交叉或變異個體的適應度值以及當代的平均適應度值計算,每代的個體都不一樣,相關公式可以查資料得到.

⑧ 圖像控制點庫的建立及應用方法探討

曾福年 趙翠玲

（中國國土資源航空物探遙感中心，北京，100083）

摘要：本文探討了建立SPOT5圖像控制點資料庫的原理和方法，介紹了如何建立適合於SPOT5校正的控制點資料庫，並提取控制點與待糾正影像進行自動或人工干預匹配，尋找預正射影像上的同名點建立控制點對，實現對影像的幾何糾正。

關鍵詞：SPOT5圖像；控制點資料庫；匹配；幾何糾正

1 引言

SPOT5圖像的正射糾正是土地動態監測項目中圖像處理的一個基本過程，無論是物理模型方程法還是多項式糾正法，都需要利用地面控制點來解算轉換矩陣以實現幾何糾正。目前，土地動態監測項目已經開始建立許多的圖像控制點，包括正射糾正後的航空或高分辨遙感數字圖像控制點、掃描糾正後的大比例數字地形圖上圖形控制點和新測的野外GPS圖像控制點。但這些控制點要有效地利用起來，其關鍵是有效地管理這些控制點。這些控制點應該在使用後被存儲，再次使用時可以重新調用和更新。因此，建立控制點資料庫以實現控制點的有效利用就非常必要了。由於圖像控制點的特殊性，本文就圖像控制點資料庫的建立和使用方法進行闡述。

圖像控制點就是包含具有地理位置信息的一個地物的圖像，其存儲格式是帶地理信息的柵格形式。圖像控制點是利用影像之間的匹配來尋找預正射影像上的同名點，從而可以避免傳統控制點的標志在預正射影像上不易於識別的困難。在計算機軟硬體和模式識別技術的支持下，利用圖像控制點來代替傳統的控制點進行幾何糾正，可以大大減輕勞動強度和提高作業效率與糾正精度。

2 圖像控制點庫建立

圖像控制點資料庫的根本目的是用來對控制點進行有效的管理並方便地提取控制點來實現圖像的幾何糾正。這要求資料庫的設計應圍繞著控制點的使用來進行。在進行SPOT5幾何糾正時，待糾正影像的概略空間范圍是根據SPOT5 的軌道參數已知的，控制點就是按照這個范圍來提取的。控制點資料庫首先實現以空間范圍為基礎的控制點查詢是控制點資料庫的最基本功能，同時，每一個圖像控制點都包含兩種數據，圖像數據和屬性數據，這兩種數據的連接是應用控制點資料庫的重要依據。應用控制點資料庫應使用帶有自動位置預測的遙感軟體。圖像控制點資料庫的設計就是根據這三個基本原則來進行的。

2.1 圖像控制點來源

圖像控制點是以圖像為基礎，以矢量為輔的文件。

（1）把正射糾正後的航空或遙感數字圖像上裁剪下來的典型區域的一小塊范圍的圖像作為圖像控制點。

（2）根據野外GPS控制點坐標，在原始圖像上標注控制點的位置，並附帶有原數據說明文檔和實地數碼相片。

（3）從掃描糾正後的數字地形圖上得到的典型地物區域的一小塊范圍的數字圖像作為圖像控制點。

（4）圖像控制點參考坐標系統應與要求的成果圖像的坐標系統一致。

2.2 基礎控制點庫的內容

控制點庫是管理圖像控制點的，圖像控制點包含兩種數據：圖像數據和屬性數據。無論採用何種方式採集的圖像控制點，都同時具有這兩種數據。圖像數據和屬性數據分開存放在不同的庫體之中，圖像數據的存儲格式是柵格形式，而且屬性數據的存儲格式是矢量形式。圖像數據和屬性數據必須建立存放在不同的庫體之中的連接。

2.2.1 圖像數據

圖像控制點是以柵格形式存儲的包含某一個明顯地物的圖像。在資料庫中，由於柵格圖像的特殊性，它無法像屬性數據以一條記錄來存儲，每一個圖像都是以柵格文件存儲在一定的目錄下，按目錄來進行管理。圖像的大小一般在100×100像素和200×200像素之間，以能包含一明顯地物為准。圖像控制點區別於傳統的控制點就在於它有圖像數據。圖像中的明顯地物是指在一定的范圍內可以區別於周圍其他地物的，可以是一個道路的交叉口，也可以是一個小河流的拐彎處，甚至可以是一個小島。它的特點使得它在傳統的控制點無法確定的區域能夠選點進行幾何糾正。

2.2.2 屬性數據

屬性數據是用來描述控制點的地理位置等關系的。一組圖像要當作控制點來進行幾何糾正，它們必須具有在某一確定的投影空間的正確的相互位置關系。圖像控制點的地理位置就是由它們的屬性數據來描述的，為了正確描述地理位置關系，每一個控制點的屬性數據要具有和影像數據進行聯結的一致ID標識號，以實現圖像數據與屬性數據的正確連接。所有控制點的屬性數據格式是相同的，因此屬性資料庫是關系資料庫，每一個圖像控制點的屬性以規定的格式記錄。屬性數據記錄包括：圖像控制點來源；控制點坐標；數據說明；參考橢球；影像的比例尺；超級連接的野外GPS控制點數碼相片。

2.2.3 坐標系統

所有的圖像控制點都是投影到一定的參考坐標系統里的。為了提高資料庫的使用性能，正確表示控制點在整個資料庫范圍內的相互地理位置關系，控制點應該採用統一的坐標系統，以利於控制點的正確查詢提取與使用。

2.3 控制點庫的結構

不同地區的控制點數目不同，大范圍地區的控制點數據量非常大。大范圍地區單一的一個資料庫對於控制點的查詢使用是非常不便的，會降低資料庫的性能，因此為了快速方便地查詢提取控制點，就要以索引的方式來層層建庫，形成一個樹形結構的控制點庫體。由於控制點是按空間的地理位置來分布的，因此按地理位置范圍來將一個大的區域分為幾個小的區域是合理的，而且可以根據實際的情況來對小的區域進行進一步的細分，由此從上到下建立一級一級的索引資料庫。

頂級資料庫是全局資料庫，它描述的是整個建庫范圍內的分區資料庫的信息，也是關系資料庫。它的記錄描述的內容是：子資料庫的名稱，子資料庫所包含的范圍信息等。根據實際的情況，子資料庫中描述的可以是再下一級的資料庫的信息，也可以是控制點的信息。

圖1 樹形資料庫結構

在這個樹形的資料庫結構中，葉子資料庫處在最基礎位置，描述的是圖像控制點的信息。當要從資料庫中提取控制點時，就可以從頂端的資料庫一層一層地向下查詢，直至葉子資料庫查詢基礎控制點庫的內容，見圖1。

從結構圖看出，由於圖像和屬性數據是以文件存放在某一確定的目錄中，圖像資料庫的管理實際就是對文件目錄的管理。合理的組織文件目錄才能夠實現圖像數據與屬性數據的連接，這就要求目錄的結構與命名和屬性資料庫要一致。

3 控制點庫的應用

圖像控制點庫的目的就是有效地組織管理控制點，方便地提取某一影像范圍內的控制點來進行幾何糾正。一景待糾正的SPOT5 影像，由於原始數據軌道參數的導入，可以得到它的一個帶有地理信息的影像。根據這個地理信息范圍，從最上一級的控制點資料庫開始，找到這一影像所在范圍的子資料庫，再進入下一級資料庫，進行同樣的判斷，直至最底層的資料庫，就可以提取出位於這一影像范圍內的圖像控制點，進行幾何糾正。

一個控制點一旦被提取出來，就可以獲取它的地理位置數據，根據它的位置和待糾正遙感影像的地理信息，可以自動匹配控制點在影像上的大致位置范圍，在這一范圍內進行搜索，可以大大縮小同名點匹配的搜索過程，提高匹配的速度和精度。

在使用控制點時，不管 GPS 控制點還是圖像控制點，簡單的方法是在待糾正的影像上標識出控制點的大致范圍，這可以僅根據控制點的地理坐標和影像的范圍來獲取，然後用滑鼠在計算機屏幕上通過點擊來獲取控制點的同名點的影像像素坐標。要實現幾何糾正的自動化，就要利用影像的匹配技術來進行控制點與待糾正影像上的同名點的自動匹配。根據控制點的種類的不同，採取不同的匹配技術來進行。控制點資料庫中應用過程參見圖2。

圖2 控制值資料庫應用過程

3.1 遙感數字圖像控制點配准方法

對正射糾正後的航空或遙感數字圖像上裁剪下來的典型區域的一小塊范圍的圖像作為圖像控制點採用基於區域特徵的和基於點特徵的配准方法。

3.1.1 基於區域的配准方法

基於區域的配准方法是將待配准圖像中一塊區域與參考圖像中的相同尺寸的區域從統計學上進行比較，其相似度評測標準是從兩塊區域的標准化交叉相關系數中取最大值者。也可以通過FFT變換將圖像由時域變換到頻域，然後再進行配准。對位移量比較大的圖像，可以先校正圖像的旋轉，然後建立兩幅圖像之間的映射關系。但如果圖像中存在比較大的雜訊和灰度差異時，這個交叉相關測量標准就變得不可靠。

3.1.2 基於點特徵的配准方法

基於點特徵的配准方法有較高的性能。它有兩個過程：特徵抽取和特徵配准，一系列的圖像分割技術都被用到特徵的抽取和邊界檢測上。如Canny運算元、拉普拉斯高斯運算元、區域生長運算元。抽取出來的空間特徵有閉合的邊界、開邊界、交叉線以及其他特徵。特徵匹配的演算法有：交叉相關、距離變換、動態編程、結構匹配等演算法。

3.2 GPS 控制點配准方法

對野外GPS控制點在原始圖像上標注控制點的位置和掃描糾正後的數字地形圖上得到的典型地物區域的一小塊范圍的數字圖像作為控制點採用人工匹配同名點的方法。

由於地形圖控制點所提供的僅是地物的一個結構信息，類似於影像的紋理。它不反映地物的光譜信息，與待糾正影像上的內容不一致；它不能利用控制點片中的數據直接來進行影像匹配。因此，只能利用這一個結構信息採用人工匹配同名點的方法，在可以自動預測控制點在影像上的大致位置范圍內，根據影像的紋理特徵尋找控制點的同名點。

綜合上述方法，在對足夠數目的控制點進行匹配找到同名點後，就可以根據這些控制點解算轉換矩陣實現幾何糾正。

圖像控制點庫的建立是一項基礎的工作，大量的數據要輸入資料庫。一旦資料庫建立起來，可以利用最新的遙感數據進行更新，當需要利用控制點對新的遙感數據進行幾何糾正時，可以方便快捷地提取控制點，提高工作效率，為土地調查工作提供技術保障。

參考文獻

Barbara Zitová and Jan Flusser.「Image registration methods：a survey.」Imaging and VisionComputing，vol.21，pp.977～1000，2003

張祖勛，張劍清.數字攝影測量學.武漢：武漢測繪科技大學出版社，1996

張祖勛、張劍清.山區遙感（RS）影像的小面元微分糾正.第三屆海峽兩岸測繪發展研討會論文集，2000，12

陳躍峰，肖自美.基於內容查詢的圖像資料庫系統模型［J］.中國圖像圖形學報，1997

⑨ 遺傳演算法-總結

最近在做遺傳演算法的項目，簡單記錄一下。
遺傳演算法是模擬自然界生物進化機制的一種演算法，在尋優過程中有用的保留無用的去除。包括3個基本的遺傳運算元：選擇（selection）、交叉（crossover）和變異（mutation）。遺傳操作的效果與上述3個遺傳運算元所取的操作概率、編碼方法、群體大小、初始群體，以及適應度函數的設定密切相關。
1、種群初始化
popsize 種群大小，一般為20-100，太小會降低群體的多樣性，導致早熟；較大會影響運行效率；迭代次數一般100-500；交叉概率：0.4-0.99，太小會破壞群體的優良模式；變異概率：0.001-0.1，太大搜索趨於隨機。編碼包括實數編碼和二進制編碼，可以參考遺傳演算法的幾個經典問題，TSP、背包問題、車間調度問題。
2、選擇
目的是把優化個體直接遺傳到下一代或通過配對交叉產生新的個體再遺傳到下一代，我大部分採用了輪盤賭的方法。具體可參考 http://my.oschina.net/u/1412321/blog/192454 輪盤賭方法各個個體的選擇概率和其適應值成比例，個體適應值越大，被選擇的概率也越高，反之亦然。在實際問題中，經常需要最小值作為最優解，有以下幾種方法進行轉換
a、0-1之間的數據，可以用1-該數值，則最小值與最大值互換；
b、 求倒數；
c、求相反數；
以上幾種方法均可以將最大值變為最小值，最小值變為最大值，便於利用輪盤賭選擇最優個體，根據實際情況來確定。
3、交叉
交叉即將兩個父代個體的部分結構加以替換重組而生成新個體的操作，通過交叉，遺傳演算法的搜索能力得以飛躍提高。根據編碼方法的不同，可以有以下的演算法：
a、實值重組
離散重組、中間重組、線性重組、擴展線性重組
b、二進制交叉
單點交叉、多點交叉、均勻交叉、洗牌交叉、縮小代理交叉
4、變異
基本步驟：對群中所有個體以事先設定的變異概率判斷是否進行變異；對進行變異的個體隨機選擇變異位進行變異。根據編碼表示方法的不同，有實值變異和二進制變異
變異的目的：
a、使遺傳演算法具有局部的隨機搜索能力。當遺傳演算法通過交叉運算元已接近最優解鄰域時，利用變異運算元的這種局部搜索能力可以加速向最優解收斂。顯然該情況下變異概率應取較小值，否則接近最優解的積木塊會因為變異遭到破壞。
b、使遺傳演算法可維持多樣性，以防止未成熟收斂現象。此時收斂概率應取較大值。
變異概率一般取0.001-0.1。
5、終止條件
當最優個體的適應度達到給定的閾值，或者最優個體的適應度和群體適應度不再上升時，或者迭代次數達到預設的代數時，演算法終止。預設代數一般為100-500。
6、其它
多變數：將多個變數依次連接
多目標：一種方法是轉化為單目標，例如按大小進行排序，根據排序和進行選擇，可以參考 https://blog.csdn.net/paulfeng20171114/article/details/82454310