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多源融合降水驱动下的洪水预报适用性评估 被引量:1
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作者 林诚杰 孙彤 +4 位作者 王洁 季静静 梁峰铭 谈松林 刘宇 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期17-21,共5页
为探究不同多源融合降水产品在小流域短历时降水和洪水预报中的模拟性能,以韩村、马村和恭城3个不同气候区的山区小流域为例,利用8个统计指标综合评估了3种多源融合降水产品(AERA5-Asia、CMFD、MSWEP)数据集在日、小时时间尺度上的模拟... 为探究不同多源融合降水产品在小流域短历时降水和洪水预报中的模拟性能,以韩村、马村和恭城3个不同气候区的山区小流域为例,利用8个统计指标综合评估了3种多源融合降水产品(AERA5-Asia、CMFD、MSWEP)数据集在日、小时时间尺度上的模拟精度,进一步利用评估降水和实测降水数据驱动改进的SCS-CN水文模型,探究了多源融合降水产品在不同气候区洪水预报中的适用性。结果表明,3种降水产品在日降水尺度的模拟均优于小时尺度,且AERA5-Asia和CMFD表现较优,其中AERA5-Asia在日和小时尺度上捕获降水的性能较好,对小雨的模拟效果最好,而CMFD对大雨及其以上量级降水反演精度更高,MSWEP与实测降水一致性较差且偏离较大,倾向于高估小雨、低估大雨的趋势;在径流模拟方面,3种降水产品对高、中洪水的模拟效果优于低洪水,且AERA5-Asia和CMFD对高洪水的洪峰模拟结果优于实测降水,研究结果可为中小流域降水融合改进及洪水预报提供参考。 展开更多
关键词 多源融合降水 SCS-CN水文模型 模型改进 精度评估 洪水预报
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混沌理论及在水科学中的应用与存在的问题 被引量:47
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作者 王红瑞 宋宇 +1 位作者 刘昌明 陈家军 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期400-407,共8页
在简要介绍表征系统混沌特征常用方法的基础上,认为混沌理论在水科学中的应用主要集中在水文时间序列性质的判定和非线性预测模型研究上,并就这两方面的国内外研究进展进行了综述。通过对其应用中存在的主要问题:延迟时间的确定、数据... 在简要介绍表征系统混沌特征常用方法的基础上,认为混沌理论在水科学中的应用主要集中在水文时间序列性质的判定和非线性预测模型研究上,并就这两方面的国内外研究进展进行了综述。通过对其应用中存在的主要问题:延迟时间的确定、数据量大小、噪声等进行分析和讨论,认为水科学问题中混沌的假设是合理的。但对于任何有限长度和受噪声干扰的时间序列来说,严格判定其相空间是确定性系统还是随机系统几乎是不可能的,纯粹的混沌和纯粹的随机都只是数学上的一种理想状态。因此,对于所研究的水科学问题是否存在混沌现象,仅采用单一的方法所取得的结论,不能作为判定依据,而仅表明可能存在混沌特征。所以有必要采用多种研究方法,综合刻划某一水科学问题中的混沌迹象,判定该序列是以混沌成分为主还是以随机性成分为主。提出分形上的混沌动力系统以及混沌与神经网络相结合的方法,可为水科学问题的研究能提供一些新的思路。 展开更多
关键词 混沌理论 水科学 关联维数 非线性预测 延迟时间 噪声
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三峡区间入库洪水实时预报系统研究 被引量:34
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作者 王船海 郭丽君 +1 位作者 芮孝芳 孔凡哲 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期677-681,共5页
三峡区间的数字流域水系模型采用基于格网型的数字高程模型坡面流模拟方法和处理"洼地"的最短流程法构建,并以新安江模型为基础建立具有诸多特点的三峡区间流域水文模型;以水动力学理论为基础建立考虑水利工程影响的河川型水... 三峡区间的数字流域水系模型采用基于格网型的数字高程模型坡面流模拟方法和处理"洼地"的最短流程法构建,并以新安江模型为基础建立具有诸多特点的三峡区间流域水文模型;以水动力学理论为基础建立考虑水利工程影响的河川型水库洪水演进模型,并实现这两者的有机耦合。在GIS平台上,将三峡区间流域水文模型、库区洪水演进模型和流域水系生成模型在底层集成,研制了功能先进和完善的三峡水库实时洪水预报系统。该系统已安装在三峡总公司梯级水库调度中心,投入试运行。 展开更多
关键词 三峡工程 入库水量 洪水演算模型 地理信息系统 洪水预报 水库调度
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水流分配策略随下坡坡度变化的多流向算法 被引量:24
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作者 秦承志 李宝林 +3 位作者 朱阿兴 杨琳 裴韬 周成虎 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期450-456,共7页
提出了一种新的多流向算法方法(MFD-fg),其基本思想是水流分配策略应在空间上随着与下坡坡度相关的地形参数而变,从而地形对水流分配的影响可以得到合理、有效的建模。比较分析表明,MFD-fg采用以最大下坡坡度的线性函数对水流分配进行加... 提出了一种新的多流向算法方法(MFD-fg),其基本思想是水流分配策略应在空间上随着与下坡坡度相关的地形参数而变,从而地形对水流分配的影响可以得到合理、有效的建模。比较分析表明,MFD-fg采用以最大下坡坡度的线性函数对水流分配进行加权,是较好的水流分配策略。应用实验表明,与目前具代表性的单流向算法与多流向算法相比,MFD-fg方法的结果可获得更合理的汇流面积。 展开更多
关键词 数字高程模型 多流向算法 水流分配策略 下坡坡度
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地面核磁共振找水仪放大器设计 被引量:21
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作者 王应吉 林君 +2 位作者 荣亮亮 高东旭 贾晓晨 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1627-1632,共6页
根据水中氢核具有核子顺磁性且其磁矩不为零的特点,利用一个装置向地下发射一束具有拉莫尔频率的电磁波,激发地下水中氢核,从而形成宏观磁矩;撤除激发信号,接收该宏观磁矩在复原过程中形成的核磁共振信号(NMR),由其初始振幅、弛豫时间... 根据水中氢核具有核子顺磁性且其磁矩不为零的特点,利用一个装置向地下发射一束具有拉莫尔频率的电磁波,激发地下水中氢核,从而形成宏观磁矩;撤除激发信号,接收该宏观磁矩在复原过程中形成的核磁共振信号(NMR),由其初始振幅、弛豫时间和初始相位等便可计算出地下水的相应信息。NMR具有信号弱频带宽的特点。设计的NMR放大器选择性好,检测弱信号能力强,可灵活智能化调整,已成功应用到NMR找水仪科研样机中,目前已可靠地测到了100m深处的地下水。 展开更多
关键词 核磁共振 地下水 放大器 滤波器
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多源遥感数据反演土壤水分方法 被引量:44
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作者 张友静 王军战 鲍艳松 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期222-228,共7页
基于ASAR-APP影像数据和光学影像数据,根据水云模型研究了小麦覆盖下地表土壤含水量的反演方法。利用TM和MODIS影像构建的植被生物、物理参数与实测小麦含水量进行回归分析,发现TM影像提取的归一化水分指数(NDWI)反演精度较好,相关系数... 基于ASAR-APP影像数据和光学影像数据,根据水云模型研究了小麦覆盖下地表土壤含水量的反演方法。利用TM和MODIS影像构建的植被生物、物理参数与实测小麦含水量进行回归分析,发现TM影像提取的归一化水分指数(NDWI)反演精度较好,相关系数达到0.87。根据这一关系,结合水云模型并联立裸露地表土壤湿度反演模型,建立了基于多源遥感数据的土壤含水量反演模型和参数统一求解方案。反演结果表明:该方案可得到理想的土壤水分反演精度,并可控制参数估计的误差。反演土壤含水量和准同步实测数据的相关系数为0.9,均方根误差为3.83%。在此基础上,分析了模型参数的敏感性,并制作了研究区土壤缺水量分布图。 展开更多
关键词 土壤含水量 多源遥感数据 水云模型 ASAR 多尺度
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基于GIS的江淮分水岭地区旱涝灾害时空分析 被引量:19
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作者 袁媛 王心源 +2 位作者 雷能忠 邵尉 王官勇 《水文》 CSCD 北大核心 2007年第6期36-38,49,共4页
采用江淮分水岭地区13个站点40年(1961~2001年)的各月降水观测资料,采用Z指数方法计算单站旱涝指标,并利用该数据进一步确定区域旱涝级别,对江淮分水岭地区的旱涝时间序列进行研究,运用地理信息系统(GIS)等方法,分析了江淮分水岭地区... 采用江淮分水岭地区13个站点40年(1961~2001年)的各月降水观测资料,采用Z指数方法计算单站旱涝指标,并利用该数据进一步确定区域旱涝级别,对江淮分水岭地区的旱涝时间序列进行研究,运用地理信息系统(GIS)等方法,分析了江淮分水岭地区旱涝的时空特征。 展开更多
关键词 旱涝指标 Z指数 GIS 江淮分水岭 分析
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中巴资源一号卫星水体信息提取方法研究 被引量:32
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作者 赵书河 冯学智 都金康 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期106-112,共7页
选取中巴资源一号卫星(CBERS-1)CCD数据南京幅典型地区作为研究区,其范围为1 262×1 295像元区域.通过分析不同水体在不同波段的光谱特征,及山区阴影对水体提取的影响,提出了一种新的水体遥感信息提取方法一迭代混合分析方法,适合... 选取中巴资源一号卫星(CBERS-1)CCD数据南京幅典型地区作为研究区,其范围为1 262×1 295像元区域.通过分析不同水体在不同波段的光谱特征,及山区阴影对水体提取的影响,提出了一种新的水体遥感信息提取方法一迭代混合分析方法,适合于亮度值偏低的中巴资源一号卫星数据.利用该方法进行了水体信息提取实验,实验效果良好.因此,通过水体信息提取,中巴资源一号卫星数据可为洪涝灾害评估预测提供基础数据. 展开更多
关键词 中巴资源一号卫星 水体遥感信息 信息提取 迭代混合分析方法 山区阴影 洪涝灾害
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汉江流域未来降水径流预测分析研究 被引量:19
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作者 郭靖 郭生练 +2 位作者 张俊 陈华 陈桂亚 《水文》 CSCD 北大核心 2009年第5期18-22,共5页
本文应用统计降尺度法将全球气候模式和VIC分布式水文模型进行耦合,研究未来A2气候情景下汉江流域降水径流变化情况。首先应用基于光滑支持向量机的统计降尺度法在全球气候模式CGCM2和HadCM3的A2气候情景下,分别预测未来汉江流域日降水... 本文应用统计降尺度法将全球气候模式和VIC分布式水文模型进行耦合,研究未来A2气候情景下汉江流域降水径流变化情况。首先应用基于光滑支持向量机的统计降尺度法在全球气候模式CGCM2和HadCM3的A2气候情景下,分别预测未来汉江流域日降水、气温过程,然后将预测降水过程作为VIC模型的输入,模拟预测未来汉江流域径流过程。研究结果表明,在CGCM2气候模式下,2020s(2011~2040年)时期汉江流域径流小于基准年,2050s(2041~2070年)时期与基准年基本相当,2080s(2071~2100年)时期大于基准年;在HadCM3气候模式下,2020s时期汉江流域径流小于基准年,2050s和2080s时期均比基准年增加;降水、气温预测结果与径流基本一致。 展开更多
关键词 气候变化 统计降尺度法 VIC模型 GCM 降水 径流 汉江流域
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SCS-CN模型在巢湖流域地表产流估算中的应用 被引量:22
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作者 董文涛 程先富 +2 位作者 张群 赵阳 韩平 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2012年第3期174-177,187,共5页
降雨径流是引起土壤侵蚀的主要动力,因此预测不同降雨及下垫面条件下的径流量是土壤侵蚀预报和水土流失治理的关键。应用美国原水土保持局开发的流域水文模型SCS-CN模型对巢湖流域降雨—径流过程进行模拟。在ArcGIS 9.2软件支持下,估算2... 降雨径流是引起土壤侵蚀的主要动力,因此预测不同降雨及下垫面条件下的径流量是土壤侵蚀预报和水土流失治理的关键。应用美国原水土保持局开发的流域水文模型SCS-CN模型对巢湖流域降雨—径流过程进行模拟。在ArcGIS 9.2软件支持下,估算2002—2006年巢湖流域地表年径流量并分析了不同土地覆被类型的产流状况。结果表明,巢湖流域地表降雨径流年际变化较大,径流量变化范围为591.323~1 557.136mm。不同土地覆被类型产流能力依次为:城镇用地>水田>未利用地>旱地>农村居民点>草地>林地>灌木林。 展开更多
关键词 地表径流估算 SCS-CN模型 巢湖流域 产流能力
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用径向基函数神经网络模型预报感潮河段洪水位 被引量:35
11
作者 黄国如 胡和平 田富强 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期158-162,共5页
径向基函数神经网络方法是一类比较优越的前向式多层神经网络,将其应用于感潮河段的洪水位预报。利用K 均值算法和最小二乘法来确定径向基函数神经网络的参数,并给出了具体计算方法。由于该方法比传统的BP算法有较快的收敛速度,使其具... 径向基函数神经网络方法是一类比较优越的前向式多层神经网络,将其应用于感潮河段的洪水位预报。利用K 均值算法和最小二乘法来确定径向基函数神经网络的参数,并给出了具体计算方法。由于该方法比传统的BP算法有较快的收敛速度,使其具有较大的应用价值。基于感潮河段的具体特点,构建了具有若干个时段预见期的径向基函数神经网络模型。该模型应用于沂河的水位预报,结果表明,该模型运算快速、简便,预报精度较高。 展开更多
关键词 感潮河段 水位预报 径向基函数 人工神经网络
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基于改进的Elman神经网络的中长期径流预报 被引量:18
12
作者 屈亚玲 周建中 +2 位作者 刘芳 杨俊杰 李英海 《水文》 CSCD 北大核心 2006年第1期45-50,共6页
径流中长期预报长期以来一直都是人们关注的热点研究问题。现行的径流预报方法很多,传统的有时间序列法,多元回归分析法等,这些方法虽然简单易用,但是如果预报对象提供的样本容量偏小或者因子选择不够合理,都会造成预报精度偏差过大,难... 径流中长期预报长期以来一直都是人们关注的热点研究问题。现行的径流预报方法很多,传统的有时间序列法,多元回归分析法等,这些方法虽然简单易用,但是如果预报对象提供的样本容量偏小或者因子选择不够合理,都会造成预报精度偏差过大,难于有效的指导工程应用。鉴于此,本文提出一种改进的采用局部回归的Elman神经网络方法。并应用到凤滩水库优化调度的径流预报中。结果表明,与回归分析法、BP网络相比较,该方法不仅提高了算法的效率,而且提高了预报的精度,在径流预报中具有有效性和优越性。 展开更多
关键词 中长期径流预报 多元回归 BP网络 改进的Elman神经网络
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基于气象模式的汉江流域洪水预报系统 被引量:16
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作者 郭生练 张俊 +2 位作者 郭靖 陈桂亚 陈华 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2009年第3期1-5,共5页
针对现行洪水预报方法的不足与汉江流域的特点,建立了汉江流域MM5气象预报模式和VIC分布式水文模型,耦合集成3种预报模式并开发了基于气象模式的汉江流域洪水预报系统。应用2005-2007年汛期日水文气象资料进行验证,结果表明所建VIC... 针对现行洪水预报方法的不足与汉江流域的特点,建立了汉江流域MM5气象预报模式和VIC分布式水文模型,耦合集成3种预报模式并开发了基于气象模式的汉江流域洪水预报系统。应用2005-2007年汛期日水文气象资料进行验证,结果表明所建VIC分布式水文模型具有较高的模拟与预报精度。基于气象模式的汉江流域洪水预报系统可为汉江流域的中长期水文预报和水资源综合管理提供技术支撑和决策参考。 展开更多
关键词 气象模式 分布式水文模型 耦合预报 汉江流域
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BP神经网络洪水预报模型在洪水预报系统中的应用 被引量:38
14
作者 胡健伟 周玉良 金菊良 《水文》 CSCD 北大核心 2015年第1期20-25,共6页
采用相关分析法,在区域降水、观测断面流量(或水位)因子中识别出影响预报断面径流过程的主要变量,在多个观测断面的数据均为流量情况下,采用基于时延组合的合成流量为影响预报断面径流过程的变量,采用自相关分析法,识别出影响预报断面... 采用相关分析法,在区域降水、观测断面流量(或水位)因子中识别出影响预报断面径流过程的主要变量,在多个观测断面的数据均为流量情况下,采用基于时延组合的合成流量为影响预报断面径流过程的变量,采用自相关分析法,识别出影响预报断面径流过程的前期流量(或水位),以这些变量为BP神经网络模型的输入,以预报断面的流量(或水位)为模型的输出,在BP神经网络隐层节点数自动优选的基础上,构建了基于BP神经网络的洪水预报模型。将模型载入中国洪水预报系统中,应用结果表明:模型在历史洪水训练样本具有一定代表性的情况下,可获得较高的预报精度。 展开更多
关键词 洪水预报 人工神经网络 BP算法 洪水预报系统 应用
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基于代理模型的水文模型参数多目标优化! 被引量:10
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作者 宋晓猛 张建云 +1 位作者 孔凡哲 占车生 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期36-45,共10页
针对传统多目标优化算法存在计算复杂且效率偏低的问题,提出了一种基于代理模型的多目标优化方案。以淮河大坡岭水文站以上流域为例,采用多元自适应回归样条方法构建新安江模型参数与不同目标的响应曲面关系,进而估计参数的近似Pareto... 针对传统多目标优化算法存在计算复杂且效率偏低的问题,提出了一种基于代理模型的多目标优化方案。以淮河大坡岭水文站以上流域为例,采用多元自适应回归样条方法构建新安江模型参数与不同目标的响应曲面关系,进而估计参数的近似Pareto解集。采用4种目标函数(总水量误差系数、均方根误差、高水流量误差系数和低水流量误差系数)和4种模型精度评价指标(Nash-Sutcliffe效率系数、洪峰流量相对误差、径流深相对误差和峰现时间误差)评定模型优化结果,选择10场洪水过程和4种不确定性评价指标估计Pareto解集的模型预测区间特征。结果表明,代理模型可有效降低模型评估与优化过程中的计算消耗,为实现多目标优化的高效性奠定了基础。此外,不确定性分析结果也进一步验证了方法的有效性和结果的可靠性,为复杂模型参数优化与不确定性评估提供了参考。 展开更多
关键词 新安江模型 参数率定 多目标优化 代理模型技术 不确定性分析
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VIC陆面水文模型在白莲河流域径流模拟中的应用 被引量:19
16
作者 宋星原 余海艳 +1 位作者 张利平 李丹颖 《水文》 CSCD 北大核心 2007年第2期40-44,共5页
本文从气象与水文水资源学科交叉的角度引进VIC陆面水文模型,将其应用于湖北省白莲河流域,探讨模型在中小流域降雨径流模拟中的适用性。本研究利用白莲河流域DEM、植被、土壤等数字化资料,经过模型预处理,建立了白莲河流域VIC模型框架... 本文从气象与水文水资源学科交叉的角度引进VIC陆面水文模型,将其应用于湖北省白莲河流域,探讨模型在中小流域降雨径流模拟中的适用性。本研究利用白莲河流域DEM、植被、土壤等数字化资料,经过模型预处理,建立了白莲河流域VIC模型框架。并进行了模型参数敏感性分析。模拟结果表明,模型基本能够反映该流域的日径流水文过程,具有一定适用性。 展开更多
关键词 陆面水文模型 VIC模型 白莲河流域 径流模拟
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基于土地利用与地表覆盖遥感信息的洪水过程模拟 被引量:9
17
作者 姜红梅 任立良 +2 位作者 安如 袁飞 王美荣 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期131-135,共5页
基于数字流域平台,将遥感技术获取的土地利用和地表覆盖1km栅格信息与数字高程模型数据进行空间配准,由此直接提取新安江模型参数IMP(不透水面积比),并通过构建林地面积比与新安江模型参数SM(土壤自由水蓄水容量)的关系间接确定各子流域... 基于数字流域平台,将遥感技术获取的土地利用和地表覆盖1km栅格信息与数字高程模型数据进行空间配准,由此直接提取新安江模型参数IMP(不透水面积比),并通过构建林地面积比与新安江模型参数SM(土壤自由水蓄水容量)的关系间接确定各子流域的SM值.汉江褒河流域24场洪水实例研究表明:采用半分布式水文模型,15场洪水的确定性系数增大,22场洪峰流量相对误差显著降低;SM对洪峰流量的影响要比对确定性系数的影响大. 展开更多
关键词 数字高程模型 数字流域 土地利用 地表覆盖 遥感 洪水过程模拟
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暴雨洪水相似性分析指标体系研究 被引量:12
18
作者 王海潮 董增川 +2 位作者 梁忠民 刘卫林 李薇 《水文》 CSCD 北大核心 2006年第2期13-17,共5页
在实际的防洪决策中,如何将历史暴雨洪水的特性和信息有效地组织和表达,实现与实时预报系统的无缝连接,真正发挥历史暴雨洪水在实时防洪决策中的作用,是提高洪水预报精度和时效,并进行科学的洪水调度决策的前提。本文将实时暴雨洪水与... 在实际的防洪决策中,如何将历史暴雨洪水的特性和信息有效地组织和表达,实现与实时预报系统的无缝连接,真正发挥历史暴雨洪水在实时防洪决策中的作用,是提高洪水预报精度和时效,并进行科学的洪水调度决策的前提。本文将实时暴雨洪水与历史暴雨洪水的雨洪信息指标化,运用非平权距离系数法进行相似性分析,最终推选出与实时暴雨洪水相类似的历史暴雨洪水。通过研究与实时暴雨洪水相类似的历史暴雨洪水的发生发展趋势,预测实时暴雨洪水的趋势,从而为实时的洪水调度提供决策支持。本文以1998年松花江流域暴雨洪水为例进行分析,其结果具有较高精度和一定可信度。 展开更多
关键词 暴雨 洪水 相似性分析 指标体系
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混沌分析在水文预测中的应用和展望 被引量:33
19
作者 赵永龙 丁晶 邓育仁 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期181-186,共6页
简述了将混沌理论应用于水文预测中需要解决的三个关键问题:(1)水文系统重建相空间技术;(2)水文系统混沌性识别;(3)水文混沌预测方法。分析了现有的研究成果和最新进展,并指出今后需要开展的工作及存在的问题。
关键词 混沌分析 重建相空间 水文预测
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基于MATLAB工具箱的BP神经网络年径流量预测模型研究--以塔城地区乌拉斯台河为例 被引量:24
20
作者 雷晓云 张丽霞 梁新平 《水文》 CSCD 北大核心 2008年第1期43-46,共4页
塔城地区独特的地形为西来水汽的输送提供了条件,从而形成了众多中小河流,而中低山带季节性积雪的消融又使河流呈现出春汛的特点,使得径流年内分配不均,对塔城地区水资源配置极为不利,开展径流量的预测研究,将为水资源的优化配置提供科... 塔城地区独特的地形为西来水汽的输送提供了条件,从而形成了众多中小河流,而中低山带季节性积雪的消融又使河流呈现出春汛的特点,使得径流年内分配不均,对塔城地区水资源配置极为不利,开展径流量的预测研究,将为水资源的优化配置提供科学的理论基础。文章以塔城地区乌拉斯台河为例,根据其年径流量(1966—1995年)序列的长期变化特征,利用MATLAB的神经网络工具箱提供的许多有关神经网络设计、训练以及仿真的函数,实现BP网络对年径流量的预测研究。从模型的检验来看,所建模型具有较好的适应性和预报精度,并且拟合效果较好,说明这种预测方法有一定的实用性。 展开更多
关键词 MATLAB工具箱 BP神经网络 年径流量 预测 中小河流域
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