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基于ConvAttLSTM-KF混合模型的城市洪涝实时校正方法研究
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作者 张天毅 李潇 +2 位作者 陈晓宏 何坤龙 屈洋洋 《水文》 北大核心 2025年第4期46-51,58,共7页
随着城市洪涝灾害频发,通过实时校正方法提高预报的精度成为城市防涝的关键。以广州市天河区车陂涌流域为研究对象,使用一种基于ConvAttLSTM-KF混合模型的实时校正方法对SWMM模型的预报结果进行校正并与传统卡尔曼滤波技术的校正结果对... 随着城市洪涝灾害频发,通过实时校正方法提高预报的精度成为城市防涝的关键。以广州市天河区车陂涌流域为研究对象,使用一种基于ConvAttLSTM-KF混合模型的实时校正方法对SWMM模型的预报结果进行校正并与传统卡尔曼滤波技术的校正结果对比。研究表明,ConvAttLSTM-KF模型在洪峰流量的误差范围小于卡尔曼滤波;在峰现时间误差方面,ConvAttLSTM-KF模型的平均误差为2.5 min,而卡尔曼滤波为21.25 min。ConvAttLSTM-KF模型的平均纳什效率系数为0.97,较卡尔曼滤波提高了5%。 展开更多
关键词 城市洪涝 SWMM ConvAttLSTM-KF 卡尔曼滤波 实时校正
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基于深度学习的改进ERRIS径流预报实时校正模型 被引量:5
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作者 刘莉 梁霄 +1 位作者 WANG Quanjun 许月萍 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期155-164,共10页
为提高径流预报精度,基于长短期记忆网络(LSTM)改进ERRIS模型,构建了径流预报实时校正的ERRIS-LSTM模型,以雅鲁藏布江流域和椒江流域为例进行对比分析。结果表明:与ERRIS模型相比,ERRIS-LSTM模型使雅鲁藏布江流域和椒江流域径流预报的... 为提高径流预报精度,基于长短期记忆网络(LSTM)改进ERRIS模型,构建了径流预报实时校正的ERRIS-LSTM模型,以雅鲁藏布江流域和椒江流域为例进行对比分析。结果表明:与ERRIS模型相比,ERRIS-LSTM模型使雅鲁藏布江流域和椒江流域径流预报的纳什效率系数分别提升了4.1%和1.1%,均方根误差分别减小了67.7%和5.7%,使雅鲁藏布江流域中、低水流量的百分比偏差分别降低了75.5%和79.1%,椒江流域低水流量统计指标均改善超过20%;ERRIS-LSTM模型能够充分获取误差序列的序贯相关性,生成的集合预报比ERRIS模型预报的整体精度更高,连续排序概率评分降低了75%以上,不确定性更小,可靠性更强;相比于LSTM模型的校正结果,ERRIS-LSTM模型可以额外提供校正结果的不确定性信息,在业务预报和防洪决策中具有重要的应用前景。 展开更多
关键词 径流预报 实时校正 深度学习 ERRIS模型 LSTM模型 雅鲁藏布江流域 椒江流域
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基于库容实时校正的三峡库区河道一维水动力模拟 被引量:1
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作者 荆柱 马皓宇 +3 位作者 李肖男 徐杨 杨钰琪 卢佳 《人民长江》 北大核心 2024年第12期131-139,共9页
三峡水库试验性蓄水以来,随着水库调度运行方式的优化及库区地形条件的变化,需要在新边界下实现对库区沿程水面线的精确模拟,为三峡水库调度决策提供快速辅助支持。结合实测水位-库容曲线,构建了基于库容实时校正的三峡库区河道一维水... 三峡水库试验性蓄水以来,随着水库调度运行方式的优化及库区地形条件的变化,需要在新边界下实现对库区沿程水面线的精确模拟,为三峡水库调度决策提供快速辅助支持。结合实测水位-库容曲线,构建了基于库容实时校正的三峡库区河道一维水动力学模型,解决了河道大断面概化无法真实表征天然河道槽蓄能力的问题,并采用试验性蓄水以来多场洪水实测水面线过程对模型进行率定验证。结果表明:沿程多站点模拟水位与实测水位的平均误差均值为0.21~0.58 m,最高水位误差均值为0.10~0.29 m,实现了对三峡库区河道不同来水量级及坝前水位高程下沿程水面线的准确模拟,可为运行管理部门的调度决策提供有效支撑。同时,采用库容实时校正技术可以充分表征库区天然河道对沿程水流演进的槽蓄作用,提升河道型水库一维水动力学模型计算精度。 展开更多
关键词 三峡水库 库容实时校正 一维水动力学模型 水面线
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新安江模型中实时校正技术的比较研究 被引量:4
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作者 杨朝晖 李兰 《中国农村水利水电》 北大核心 2008年第8期18-21,共4页
由于流域特性和降水分布的复杂性和多变性,用降水径流或河道汇流做出的流量序列预报有时误差很大,需要进行实时校正以提高预报精度。采用了实时校正量法、卡尔曼滤波法、反馈模拟实时校正法对增江流域的新安江模型预报结果进行了实时校... 由于流域特性和降水分布的复杂性和多变性,用降水径流或河道汇流做出的流量序列预报有时误差很大,需要进行实时校正以提高预报精度。采用了实时校正量法、卡尔曼滤波法、反馈模拟实时校正法对增江流域的新安江模型预报结果进行了实时校正,并将这3种结果进行比较分析。结果表明,实时校正技术能在一定程度上提高模型的预报精度,在本文试验中,反馈模拟实时校正法取得了较好的效果。 展开更多
关键词 实时校正量法 卡尔曼滤波 反馈模拟实时校正
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水动力学模型实时校正方法对比 被引量:17
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作者 刘开磊 姚成 +2 位作者 李致家 阚光远 包红军 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期124-129,共6页
选择典型的实时校正方法:传统的误差自回归、基于K最邻近算法(KNN)的非参数校正及基于Kalman滤波的多断面校正法,并以Kalman滤波与KNN结合构造综合方法,以淮河流域吴家渡—小柳巷区间作为试验河段,构建一维水动力学模型并与实时校正方... 选择典型的实时校正方法:传统的误差自回归、基于K最邻近算法(KNN)的非参数校正及基于Kalman滤波的多断面校正法,并以Kalman滤波与KNN结合构造综合方法,以淮河流域吴家渡—小柳巷区间作为试验河段,构建一维水动力学模型并与实时校正方法联合应用。简要介绍这4种方法的原理与模型构建方法,然后对比分析各种方法的模拟结果,尤其对模拟洪峰稳定性、峰现时间、峰现误差等进行比较,认为前3种基本方法均能在相当长的预见期内提高洪水的预报精度,而综合法实时校正法对洪峰部位的模拟更为稳定可靠、总体效果更好,更适合预报校正工作的需要。 展开更多
关键词 水动力学模型 模型实时校正 误差自回归方法 Kalman滤波算法 K最近邻算法
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山区小流域洪水预报实时校正研究 被引量:23
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作者 韩通 李致家 +1 位作者 刘开磊 黄鹏年 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期208-214,共7页
为了解决现有实时校正方法对山区小流域洪水进行校正能力不足的问题,引入K最近邻算法用于洪水预报实时校正。以安徽省沙埠流域为试验流域,构建基于K最近邻算法的实时校正模型,同时采用BP神经网络实时校正法和传统的误差自回归方法,以洪... 为了解决现有实时校正方法对山区小流域洪水进行校正能力不足的问题,引入K最近邻算法用于洪水预报实时校正。以安徽省沙埠流域为试验流域,构建基于K最近邻算法的实时校正模型,同时采用BP神经网络实时校正法和传统的误差自回归方法,以洪峰相对误差和确定性系数为评价指标,分析各校正模型的校正结果。结果表明:基于K最近邻的实时校正法对确定性系数改善最优,BP神经网络实时校正法对洪峰误差校正更精确;将历史洪水资料纳入学习样本后,基于K最近邻的实时校正法的校正能力将进一步提升。基于K最近邻的实时校正法能够有效避免误差自回归方法对洪峰误差控制较差的缺陷,适应性强,反应灵敏,精确度高,可作为山区小流域洪水预报实时校正的有效工具。 展开更多
关键词 实时校正 山区小流域 K最近邻算法 BP神经网络 误差自回归方法 沙埠流域
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基于无迹卡尔曼滤波的新安江模型实时校正方法 被引量:11
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作者 孙逸群 包为民 +4 位作者 江鹏 徐玉英 贺成民 陈伟东 黄琳煜 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期488-496,共9页
通过利用实时水文观测数据对洪水预报模型进行校正,可增加流域洪水预报的实时性和精确度.本文讨论了水文模型状态变量选取对滤波效果的影响,并给出了状态变量选取原则.在集总式新安江模型的基础上,结合状态变量选取原则,应用无迹卡尔曼... 通过利用实时水文观测数据对洪水预报模型进行校正,可增加流域洪水预报的实时性和精确度.本文讨论了水文模型状态变量选取对滤波效果的影响,并给出了状态变量选取原则.在集总式新安江模型的基础上,结合状态变量选取原则,应用无迹卡尔曼滤波技术构建了新安江模型的实时校正方法.方法应用于闽江邵武流域洪水预报的计算结果表明,采用无迹卡尔曼滤波方法后,不仅能够直接校正模型状态,同时也能有效地提高模型预报精度,适合应用于实际流域洪水预报作业中. 展开更多
关键词 流域水文模型 实时校正 无迹卡尔曼滤波 新安江模型 状态变量 闽江 邵武流域
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洪水预报实时校正技术研究综述 被引量:16
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作者 田雨 雷晓辉 +1 位作者 蒋云钟 陈暘 《人民黄河》 CAS 北大核心 2011年第3期25-26,28,共3页
对典型的水文模型流量预报实时校正算法、误差自回归校正算法、衰减记忆最小二乘算法和卡尔曼滤波算法等洪水预报实时校正方法及其求解过程进行了分析,讨论了各种方法的利弊。结果表明:水文模型流量预报实时校正算法物理意义明确,容易... 对典型的水文模型流量预报实时校正算法、误差自回归校正算法、衰减记忆最小二乘算法和卡尔曼滤波算法等洪水预报实时校正方法及其求解过程进行了分析,讨论了各种方法的利弊。结果表明:水文模型流量预报实时校正算法物理意义明确,容易编制程序,但预见期较长时的校正效果不明显,对于有多个水文站的较大流域,不适宜采用该法;误差自回归校正算法的阶数可以通过实际情况来确定,模型可以确定系数,也可以加入不断反馈的信息而成为变系数的时变模型;衰减记忆最小二乘算法仅适用于缓时变系统的参数识别,对于非确定性动态水文系统模型参数跟踪乏力,容易形成参数在线跟踪的滞后性;卡尔曼滤波技术目前应用较为广泛,但在实际使用中仍然存在各种各样的问题,需要借助滤波处理技术加以改善。 展开更多
关键词 水文模型 校正算法 实时校正 洪水预报
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一种高速并行采样实时校正方法研究 被引量:6
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作者 叶芃 曾浩 +3 位作者 田书林 向川云 潘卉青 王厚军 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期166-170,共5页
并行交替采样带来的非均匀误差严重影响采集性能。本文建立了并行交替采集系统的数学模型,实现了一种幅度非均匀误差校正的归一化算法,在误差校正系统中引入可程控参考校正源,再利用查表法同时校正系统的偏置和增益失配误差,然后对时间... 并行交替采样带来的非均匀误差严重影响采集性能。本文建立了并行交替采集系统的数学模型,实现了一种幅度非均匀误差校正的归一化算法,在误差校正系统中引入可程控参考校正源,再利用查表法同时校正系统的偏置和增益失配误差,然后对时间非均匀性参数进行估计,并通过高精度可编程时钟延时网络对其修正。实验结果表明,该校正方法实时性好,降低了硬件设计难度和成本,提高了系统性能。 展开更多
关键词 并行交替采样 实时校正 时间非均匀 幅度非均匀
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长江河口段潮位预报及实时校正模型 被引量:9
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作者 李国芳 王伟杰 +1 位作者 谭亚 吴洁 《水电能源科学》 北大核心 2009年第2期49-51,129,共4页
针对长江河口段潮位周期性变化规律,采用调和分析法建立了潮汐预报模型,根据对分析期若干年潮位推算揭示了误差与上游径流间关系,并建立了以上游大通水文站实测流量为输入的实时校正模型。潮汐预报模型与实时校正模型相结合,既可提前预... 针对长江河口段潮位周期性变化规律,采用调和分析法建立了潮汐预报模型,根据对分析期若干年潮位推算揭示了误差与上游径流间关系,并建立了以上游大通水文站实测流量为输入的实时校正模型。潮汐预报模型与实时校正模型相结合,既可提前预知长江河口段的水情,又能根据动态掌握的大通流量信息对前期预报结果实时校正以提高预报精度,对类似河段的潮位预报具有参考价值。 展开更多
关键词 潮位预报 调和分析 误差 实时校正
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实时校正中的旁侧入流反演方法 被引量:11
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作者 吴晓玲 王船海 向小华 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期52-57,共6页
在水文与水动力学相结合的预报模型中,对于水文模型计算有误差,造成水动力学区间旁侧入流与实际不吻合情况,依据水量平衡原理,对旁侧入流进行反演校正。采用四点线性隐格式求解圣维南方程组,结合卡尔曼滤波技术建立以水位、流量作为综... 在水文与水动力学相结合的预报模型中,对于水文模型计算有误差,造成水动力学区间旁侧入流与实际不吻合情况,依据水量平衡原理,对旁侧入流进行反演校正。采用四点线性隐格式求解圣维南方程组,结合卡尔曼滤波技术建立以水位、流量作为综合状态量的卡尔曼滤波状态空间方程。采用反问题的思想把校正后的水位、流量不平衡量反馈到旁侧入流中,修正原有的区间来水量,进而修正预报期的旁侧入流。选择长江干流寸滩至万县河段,以及长江下游大通至镇江段进行演算,分别采用三峡水库135m蓄水阶段的水文资料和1998年水文资料进行6h洪水预报,结果表明旁侧入流反演校正方法是可行的。 展开更多
关键词 实时校正 反问题 卡尔曼滤波 旁侧入流
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多TDICCD拼接相机成像非均匀性实时校正的硬件实现 被引量:21
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作者 朱宏殷 郭永飞 司国良 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3034-3042,共9页
提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)平台实现的成像非均匀性实时校正算法来解决遥感多时间延迟积分(TDI)CCD拼接相机存在的问题。首先介绍了拼接相机成像非均匀性(PRNU)的定义及其产生的原因,然后针对拼接相机的特点,提出了一种通道... 提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)平台实现的成像非均匀性实时校正算法来解决遥感多时间延迟积分(TDI)CCD拼接相机存在的问题。首先介绍了拼接相机成像非均匀性(PRNU)的定义及其产生的原因,然后针对拼接相机的特点,提出了一种通道内用两点定标法、通道间用增益平均法、片间用自适应场景补偿法的复合非均匀性校正算法。从可靠性和实时性考虑,选择在相机信号处理FPGA硬件平台上实现校正算法,针对FPGA的运算能力改进算法并分析误差,同时给出星上定标和校正因子修正的方案。实验结果表明,该算法可将单片TDICCD的成像非均匀性从4.82%降低到0.27%,最终拼接图像的非均匀性降低到0.41%,且实时性好、效率高、可满足实际工程需求。 展开更多
关键词 多时间延迟积分(TDI)CCD拼接 成像非均匀性 实时校正 现场可编程门阵列
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固体图像传感器非均匀性实时校正研究 被引量:9
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作者 李兵 潘银松 +1 位作者 袁祥辉 贾功贤 《红外技术》 CSCD 北大核心 2000年第4期30-33,共4页
分析了非均匀性产生的主要原因 ,基于性能价格比和实时快速的原则 ,采用一点和两点法对固体图像传感器的非均匀性进行了校正并讨论了系统的校正范围 ,给出了用于实时校正的硬件电路框图和实验结果 ,取得了较满意的校正效果。
关键词 图像传感器 非均匀性 实时校正 红外焦平面
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红外图像非均匀性实时校正的新技术 被引量:17
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作者 代少升 袁祥辉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2004年第2期201-204,共4页
介绍了红外图像非均匀校正的基本方法,并以多点校正方法为例,利用DSP硬件具有强大的运算能力及灵活的可编程性,自动完成了图像的非均匀性实时校正。给出了校正系统的构成,描述了校正方法的实现过程。用像元数为128×128的红外焦平... 介绍了红外图像非均匀校正的基本方法,并以多点校正方法为例,利用DSP硬件具有强大的运算能力及灵活的可编程性,自动完成了图像的非均匀性实时校正。给出了校正系统的构成,描述了校正方法的实现过程。用像元数为128×128的红外焦平面阵列进行了图像非均匀性实时校正实验,并对校正前后的图像进行了对比。实验结果达到了预期目的,表明基于DSP的红外图像非均匀性实时校正系统实现的校正方法简单,效果理想。 展开更多
关键词 红外图像 DSP 非均匀性 实时校正 图像处理
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实时校正中系统噪声均值的空间分布 被引量:7
15
作者 吴晓玲 王船海 向小华 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期448-451,共4页
利用四点线性隐格式对圣维南方程组进行离散和线性化处理,建立了以水位和流量作为状态量的卡尔曼滤波状态方程,并结合相应的量测方程,进行了水动力学实时校正计算.针对预测阶段系统噪声均值的空间分布问题,提出了把卡尔曼滤波技术中的... 利用四点线性隐格式对圣维南方程组进行离散和线性化处理,建立了以水位和流量作为状态量的卡尔曼滤波状态方程,并结合相应的量测方程,进行了水动力学实时校正计算.针对预测阶段系统噪声均值的空间分布问题,提出了把卡尔曼滤波技术中的增益矩阵应用于系统噪声均值的空间分布,以改善原方程系统干扰矩阵形式的设想.验证结果表明,此方法对提高预报精度有明显帮助. 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 实时校正 系统噪声均值 空间分布
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一种正交解调超宽带接收系统幅相误差实时校正方法 被引量:7
16
作者 陆必应 周智敏 宋千 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第1期47-51,共5页
在分析了影响正交解调结构超宽带接收系统性能的幅相误差来源的基础上 ,针对超宽带系统的特点 ,提出了用 2PFIR滤波器对整个系统幅相误差进行实时校正的方案 ,随后推导出设计复系数 2PFIR滤波器的算法 。
关键词 超宽带 正交解调 实时校正 接收系统 幅相误差
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干涉SAR模拟器通道幅相特性实时校正方法 被引量:4
17
作者 何志华 何峰 +1 位作者 黄海风 梁甸农 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1710-1715,共6页
干涉SAR模拟器是构建单航过InSAR系统地面半实物仿真系统的重要地检设备,模拟器通道幅相非理想特性会影响对干涉性能的准确评估.研究了基于实时滤波校正模拟器通道幅相特性的方法:采用相关加窗处理从闭环数据中提取通道幅相特性,提出了... 干涉SAR模拟器是构建单航过InSAR系统地面半实物仿真系统的重要地检设备,模拟器通道幅相非理想特性会影响对干涉性能的准确评估.研究了基于实时滤波校正模拟器通道幅相特性的方法:采用相关加窗处理从闭环数据中提取通道幅相特性,提出了复Remez算法和遗传算法相结合的方法设计复FIR滤波器系数,采用FPGA实现高数据率数据的实时滤波.通过实时校正将模拟器通道间幅相一致性误差峰峰值从1 dB/10度量级提高至0.1 dB/1度水平,半实物试验验证了本文实时校正方法的有效性. 展开更多
关键词 干涉SAR模拟器 通道幅相特性 实时校正 半实物仿真
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多视成像实时校正与立体显示 被引量:3
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作者 闫吉辰 安平 +3 位作者 李春华 赵冰 刘超 张兆杨 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期92-98,共7页
手工摆放的平行摄像机阵列所拍摄的多视点立体图像往往会产生垂直视差.为了消除多视点图像的垂直视差,必须进行多视点图像的校正.提出一种简单有效的多视图校正算法,并基于该算法构建了自由立体显示系统.应用多线程进行摄像机软同步以... 手工摆放的平行摄像机阵列所拍摄的多视点立体图像往往会产生垂直视差.为了消除多视点图像的垂直视差,必须进行多视点图像的校正.提出一种简单有效的多视图校正算法,并基于该算法构建了自由立体显示系统.应用多线程进行摄像机软同步以及后续的实时优化.当摄像机图像的上传分辨率为1 280×960、上传速率为25帧/s、目标3D显示器的分辨率为1 920×1 080时,采用双线性插值,可达到20帧/s左右的显示速率;若采用复杂度更低的插值方法,则可达到20帧/s以上的显示速率.该算法实现了8路摄像机实时校正和立体显示的3D电视系统. 展开更多
关键词 实时校正 立体显示 多视成像 3D电视
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基于 DSP 的数字式γ相机系统及其实时校正 被引量:6
19
作者 徐顺江 李洪第 严世奎 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期122-124,149,共4页
本文介绍了一个PC平台下的基于DSP的数字γ相机系统,描述了系统的基本结构,并着重介绍了在此系统下对采集数据实时校正的实现。
关键词 DSP 实时校正 γ相机系统 数字式 医用
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通道幅相不一致的实时校正方法 被引量:8
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作者 司伟建 初萍 孙圣和 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2179-2183,共5页
针对空间谱估计算法性能对通道幅相不一致敏感的问题,根据实际测向系统接收通道的特点,提出了利用自检信号进行实时校正的方法,将整个通道的校正分为天线到接收通道之间的无源器件预校正和接收通道的实时校正两个部分,先利用0°入... 针对空间谱估计算法性能对通道幅相不一致敏感的问题,根据实际测向系统接收通道的特点,提出了利用自检信号进行实时校正的方法,将整个通道的校正分为天线到接收通道之间的无源器件预校正和接收通道的实时校正两个部分,先利用0°入射信号和自检信号的接收数据计算得到预校正矩阵,在测向过程中利用自检信号对接收通道进行实时校正。Matlab仿真结果表明实时校正方法可以动态校正通道的幅相不一致误差并且有利于提高MUSIC算法的分辨力,实测数据也表明实时校正方法可以动态的校正通道幅相不一致误差达到提高测向精度的目的。 展开更多
关键词 测向系统 实时校正 幅相不一致 自检信号 MUSIC算法
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