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基于信息熵与相关性的雨量站网优化
1
作者
张绍飞
张健
刘国栋
《中国农村水利水电》
北大核心
2025年第7期96-100,共5页
雨量站网监测流域降雨时空特性,对于区域水资源管理与洪水预报预警十分重要。基于信息熵理论,建立以流域雨量站降雨信息总量最大、互信息最小为目标函数的多目标雨量站网优化模型,针对多目标优化模型进行求解。同时根据流域降雨与互信...
雨量站网监测流域降雨时空特性,对于区域水资源管理与洪水预报预警十分重要。基于信息熵理论,建立以流域雨量站降雨信息总量最大、互信息最小为目标函数的多目标雨量站网优化模型,针对多目标优化模型进行求解。同时根据流域降雨与互信息数据分析流域降雨信息-距离传递特性,并计算流域雨量站间降雨的相关系数,分析研究流域降雨区域特征,结合流域信息-距离传递特性与降雨时空特性优化流域雨量站网拓扑结构。以柳河县一统河流域为例,对一统河流域雨量站网进行优化评价,计算一统河流域雨量站信息熵总量为57.305 bits,互信息总量为33.478 bits。求解多目标雨量站网优化模型,流域雨量站非劣解集的排序为:Y19、Y18、Y5、Y21、Y4、Y15、Y1、Y14、Y20、Y11、Y2、Y16、Y6、Y10、Y22、Y12、Y3、Y8、Y7、Y9、Y17、Y13。结合信息-距离传递模型与流域降雨空间相关性,建议调整3处雨量站布设位置,删减雨量站1处。优化后的雨量站网可以提高区域降雨监测效率,并降低流域降雨监测成本。
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关键词
信息
熵
相关系数
距离信息模型
雨量站网
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职称材料
基于信息熵的岩溶水监测网优化:以徐州市典型水源地为例
被引量：
3
2
作者
朱常坤
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期168-176,共9页
在各级水利与自然资源部门地下水监测数据共享机制逐步完善背景下,针对日益凸显的原有监测系统中存在的监测井布局不合理问题以及岩溶含水系统具有的非均质性和各向异性特征,选取徐州市丁楼-茅村和七里沟2个典型水源地,分别采用互信息-...
在各级水利与自然资源部门地下水监测数据共享机制逐步完善背景下,针对日益凸显的原有监测系统中存在的监测井布局不合理问题以及岩溶含水系统具有的非均质性和各向异性特征,选取徐州市丁楼-茅村和七里沟2个典型水源地,分别采用互信息-距离(T-D)和最大信息最小冗余(MIMR)模型对研究区监测网信息冗余性和最优监测井组合进行了研究。结果显示:丁楼-茅村水源地水位监测数据离散程度、信息熵、信息传递量和信息衰减速率均大于七里沟水源地,2个水源地在ε取10^(-1)时的水位信息有效传递距离分别为4.7,4.8 km,指示出两地相似的岩溶发育程度和水力传导性能。通过对比监测井控制范围的实际值和理论值发现2个水源地监测井之间均存在信息冗余。现有监测条件下,丁楼-茅村水源地最优监测井数为6眼,最优监测井组合为D1-D2-D4-D5-D7-D9;七里沟水源地最优监测井数量为5眼,最优组合为Q1-Q3-Q4-Q5-Q7。将优化结果与原监测网相比,2个水源地监测井数量均减少3眼,分别能提供原监测网信息总量的98.5%,94.9%,监测网控制范围分别下降0.4%,1.2%,信息冗余量分别减少49.0%,56.4%。表明优化后的监测网能够提供与原站网相当的信息量和控制范围,同时可以显著降低信息冗余度与监测成本。
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关键词
信息
熵
岩溶水
监测网优化
互
信息
-
距离
模型
最大
信息
最小冗余
模型
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职称材料
题名
基于信息熵与相关性的雨量站网优化
1
作者
张绍飞
张健
刘国栋
机构
基康仪器股份有限公司
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2025年第7期96-100,共5页
文摘
雨量站网监测流域降雨时空特性,对于区域水资源管理与洪水预报预警十分重要。基于信息熵理论,建立以流域雨量站降雨信息总量最大、互信息最小为目标函数的多目标雨量站网优化模型,针对多目标优化模型进行求解。同时根据流域降雨与互信息数据分析流域降雨信息-距离传递特性,并计算流域雨量站间降雨的相关系数,分析研究流域降雨区域特征,结合流域信息-距离传递特性与降雨时空特性优化流域雨量站网拓扑结构。以柳河县一统河流域为例,对一统河流域雨量站网进行优化评价,计算一统河流域雨量站信息熵总量为57.305 bits,互信息总量为33.478 bits。求解多目标雨量站网优化模型,流域雨量站非劣解集的排序为:Y19、Y18、Y5、Y21、Y4、Y15、Y1、Y14、Y20、Y11、Y2、Y16、Y6、Y10、Y22、Y12、Y3、Y8、Y7、Y9、Y17、Y13。结合信息-距离传递模型与流域降雨空间相关性,建议调整3处雨量站布设位置,删减雨量站1处。优化后的雨量站网可以提高区域降雨监测效率,并降低流域降雨监测成本。
关键词
信息
熵
相关系数
距离信息模型
雨量站网
Keywords
information entropy
correlation coefficient
distance information model
network of rainfall stations
分类号
TV21 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
基于信息熵的岩溶水监测网优化:以徐州市典型水源地为例
被引量：
3
2
作者
朱常坤
机构
江苏省地质调查研究院自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室
出处
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期168-176,共9页
文摘
在各级水利与自然资源部门地下水监测数据共享机制逐步完善背景下,针对日益凸显的原有监测系统中存在的监测井布局不合理问题以及岩溶含水系统具有的非均质性和各向异性特征,选取徐州市丁楼-茅村和七里沟2个典型水源地,分别采用互信息-距离(T-D)和最大信息最小冗余(MIMR)模型对研究区监测网信息冗余性和最优监测井组合进行了研究。结果显示:丁楼-茅村水源地水位监测数据离散程度、信息熵、信息传递量和信息衰减速率均大于七里沟水源地,2个水源地在ε取10^(-1)时的水位信息有效传递距离分别为4.7,4.8 km,指示出两地相似的岩溶发育程度和水力传导性能。通过对比监测井控制范围的实际值和理论值发现2个水源地监测井之间均存在信息冗余。现有监测条件下,丁楼-茅村水源地最优监测井数为6眼,最优监测井组合为D1-D2-D4-D5-D7-D9;七里沟水源地最优监测井数量为5眼,最优组合为Q1-Q3-Q4-Q5-Q7。将优化结果与原监测网相比,2个水源地监测井数量均减少3眼,分别能提供原监测网信息总量的98.5%,94.9%,监测网控制范围分别下降0.4%,1.2%,信息冗余量分别减少49.0%,56.4%。表明优化后的监测网能够提供与原站网相当的信息量和控制范围,同时可以显著降低信息冗余度与监测成本。
关键词
信息
熵
岩溶水
监测网优化
互
信息
-
距离
模型
最大
信息
最小冗余
模型
Keywords
information entropy
karst water
monitoring network optimization
mutual information-distance model
maximum information minimum redundancy model
分类号
P641 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于信息熵与相关性的雨量站网优化
张绍飞
张健
刘国栋
《中国农村水利水电》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于信息熵的岩溶水监测网优化:以徐州市典型水源地为例
朱常坤
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
在线阅读
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职称材料
已选择
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