华为杯全国三等奖论文：数学建模与草原放牧策略研究

"这篇资源是关于华为杯全国三等奖的获奖论文分享，主要涉及的是研究生数学建模竞赛。参赛团队来自南京林业大学，队员包括杨帆、赵文轩和蒋成。论文聚焦于‘草原放牧策略研究’，通过数学模型探讨了不同放牧策略对土壤物理性质和植被生物量的影响。" 在论文中，研究者首先运用随机森林和adaboost算法来筛选影响土壤湿度的主要因素，确定了土壤蒸发量、降水量和植被指数是关键因素。进一步地，他们通过文献调研发现牲畜量对植被指数有显著影响，而牲畜量又与放牧强度直接相关。因此，他们构建了一个包含10cm土壤湿度的多元线性回归模型，并用非线性三元多项式拟合方法处理其他深度土壤湿度与这三个变量的关系。同时，他们求解微分方程，建立了放牧强度与植被生物量的数学关系。 对于问题二，研究团队处理了大量数据，包括去除异常值、离群点检测和归一化处理，以构建土壤湿度的预测模型。他们选择以月为单位，建立了12个独立的预测模型，使用问题一中提取的三个关键变量（土壤蒸发量、降水量和植被指数）作为输入，通过多元线性回归和LSTM时间序列模型来预测未来土壤湿度。 这篇论文展示了如何将机器学习算法与数学建模相结合，解决实际环境科学中的问题，特别是在农业生态领域的应用。通过深入研究放牧策略对生态环境的影响，该研究不仅为草地管理提供了理论依据，也为未来的数学建模竞赛提供了参考范例。同时，数据预处理和预测模型构建的方法也对数据科学和环境监测领域具有实践指导意义。