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基于SVM-SARIMA-LSTM模型的城市用水量实时预测
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作者 李轩 吴永强 +2 位作者 王佳伟 杨伟超 张天洋 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期36-39,6,共5页
为提高气象波动下城市用水量预测精度,通过季节性分解的趋势—季节性—残差程序(STL)将城市时用水量分解为趋势分量、季节性分量和残差分量3部分,使用季节性自回归移动平均模型(SARIMA)对季节性部分进行捕捉,利用支持向量机(SVM)提取趋... 为提高气象波动下城市用水量预测精度,通过季节性分解的趋势—季节性—残差程序(STL)将城市时用水量分解为趋势分量、季节性分量和残差分量3部分,使用季节性自回归移动平均模型(SARIMA)对季节性部分进行捕捉,利用支持向量机(SVM)提取趋势部分与气温、降水、风速、气压和相对湿度5个气象因素之间的关系,利用长短时记忆网络(LSTM)对波动性明显的残差部分进行关系捕捉,构建了SVM-SARIMA-LSTM用水量实时预测模型,并利用衡水市3个月时用水量数据和气象数据训练SVM-SARIMA-LSTM模型,以随后1周的实测数据作为验证集对模型预测性能进行评估。结果表明,SVM-SARIMA-LSTM模型的平均绝对百分比误差(E_(MAP))比SARIMA模型低4.502%,均方根误差(E_(RMSE))降低了39.084%,确定系数R^(2)提高了9.965%,最大绝对误差(E_(maxA))减小了55.946%,具有较好的应用价值。所建模型通过整合关键气象因素,准确地捕捉到城市用水量的季节性趋势及非季节性波动,展现了优良的泛化性。 展开更多
关键词 SARIMA模型 支持向量机 长短时记忆神经网络 SVM-SARIMA-LSTM模型 STL分解程序 气象因素 用水量预测
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大盂产业新城供水系统研究及净水处理工艺设计
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作者 魏媛媛 《山西建筑》 2025年第2期115-119,174,共6页
大盂产业新城作为规划拓展的北部新区,处于城市公共供水盲区。为实现安全可靠的供水体系保障,着重对供水系统的整体布局、水源选取进行了分析,从水量预测、方案优选、厂站选址、处理工艺等方面进行了论述,提出了多水源、大高差、统一管... 大盂产业新城作为规划拓展的北部新区,处于城市公共供水盲区。为实现安全可靠的供水体系保障,着重对供水系统的整体布局、水源选取进行了分析,从水量预测、方案优选、厂站选址、处理工艺等方面进行了论述,提出了多水源、大高差、统一管网下分区、分压运行模式的设计思路,达到了多水源并网、压力平衡的效果,解决了新城城市公共供水体系建设的难题。 展开更多
关键词 供水系统 多水源 水量预测 净水处理工艺
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基于CNN-LSTM-Attention的月生活需水预测研究
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作者 陈星 沈紫菡 +1 位作者 许钦 蔡晶 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期1-6,共6页
需水预测是进行水资源配置的重要部分,对于水资源合理开发利用和社会可持续发展有重要指导意义.本文以陕西省为研究区,结合大数据分析法,提出一种基于CNN-LSTM-Attention的月生活需水预测模型.首先,通过卷积神经网络(convolutional neur... 需水预测是进行水资源配置的重要部分,对于水资源合理开发利用和社会可持续发展有重要指导意义.本文以陕西省为研究区,结合大数据分析法,提出一种基于CNN-LSTM-Attention的月生活需水预测模型.首先,通过卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)提取数据动态变化特征,然后利用长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络对提取的特征进行学习训练,最后使用注意力(attention)机制分配LSTM隐含层不同权重,预测月生活需水量并对比实际数据.结果表明,CNN-LSTM-Attention模型的相对平均误差值和决定系数(R2)分别为2.54%、0.95,满足预测精度需求,相比于LSTM模型预测精度更高.进一步证明了模型预测的合理性,可为陕西省水资源规划提供指导. 展开更多
关键词 月尺度 需水预测 卷积神经网络 长短期记忆网络 注意力机制 因子筛选
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四川省规划水资源论证实践与建议
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作者 谢晴 陈鹏 +3 位作者 吴勇 谭方栋 宋乔依 谢狄雅 《中国水利》 2024年第23期57-63,共7页
开展规划水资源论证,是强化水资源刚性约束、持续推动经济社会发展布局与水资源承载能力相适应的重要举措和手段。四川省以工业领域为突破口,推动规划水资源论证作为区域总体规划、行业专项规划及各类重大产业布局的前置条件。在工业园... 开展规划水资源论证,是强化水资源刚性约束、持续推动经济社会发展布局与水资源承载能力相适应的重要举措和手段。四川省以工业领域为突破口,推动规划水资源论证作为区域总体规划、行业专项规划及各类重大产业布局的前置条件。在工业园区规划水资源论证方面,完成省级经济开发区规划水资源论证整改销号,并开展省级化工园区涉水认定、重大水利工程规划水资源论证评审、推动非常规水源纳入水资源配置等工作。在此基础上,根据规划水资源论证制度、节水评价制度及水资源管理的要求,实施了试行规划水资源论证报告表、规划水资源论证关联取水许可管理、建立省级化工园区涉水全过程监管机制等创新举措。梳理了近年来四川省级工业园区规划水资源论证技术审查中的常见问题,提出论证思路、侧重点及解决对策,包括规划识别、用水总量指标余量审查、需水预测方法和水资源配置方案比选及规划实施影响分析等方面,以期对强化区域水资源管理提供参考借鉴。 展开更多
关键词 规划水资源论证 工业园区 节水 非常规水源 需水预测
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基于CIWOA-BP和灰色置信区间的银川市需水量预测模型 被引量:1
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作者 南宏业 李翠梅 +2 位作者 王浩 何岩 周焯 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第1期75-78,共4页
需水量预测是水资源科学配置和调度的基础,为提高其合理性,针对需水量变化的波动、不确定性特点,提出一种改进鲸鱼算法(CIWOA)优化BP神经网络与灰色置信区间估计相结合的需水量区间预测模型。利用灰色关联分析筛选需水量影响因子,输入CU... 需水量预测是水资源科学配置和调度的基础,为提高其合理性,针对需水量变化的波动、不确定性特点,提出一种改进鲸鱼算法(CIWOA)优化BP神经网络与灰色置信区间估计相结合的需水量区间预测模型。利用灰色关联分析筛选需水量影响因子,输入CUBIC混沌映射和自适应权重改进的鲸鱼算法优化BP模型(CIWOA-BP),结合灰色置信区间估计建立组合区间预测模型,对银川市需水量进行模拟预测。结果表明:CIWOA-BP模型预测精度高于普通鲸鱼算法优化BP模型(WOA-BP)、遗传算法优化BP模型(GA-BP);CIWOA-BP模型与灰色置信区间的组合模型优于其与BOOTSTRAP区间估计组合,在置信度90%时需水量区间预测合理、可靠。 展开更多
关键词 鲸鱼算法 BP神经网络 灰色置信区间 需水量预测 银川市
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冬小麦需水量的预测模型对比分析 被引量:1
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作者 杜云 张婧婧 +2 位作者 雷嘉诚 李博 李永福 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1590-1596,共7页
【目的】构建冬小麦需水量预测模型,提高需水量预测的精准度,为基于气象信息的需水量预测提供更为可靠的方法。【方法】选取新疆奇台县近5年的气象数据,采用公式Penman-Monteith计算冬小麦需水量(近似为真实需水量),基于CNN-BiLSTM模型... 【目的】构建冬小麦需水量预测模型,提高需水量预测的精准度,为基于气象信息的需水量预测提供更为可靠的方法。【方法】选取新疆奇台县近5年的气象数据,采用公式Penman-Monteith计算冬小麦需水量(近似为真实需水量),基于CNN-BiLSTM模型,将平均温度、风速、湿度和降水量4个变量作为输入参数,预测冬小麦需水量,对比评估预测CNN-BiLSTM与LSTM、BiLSTM等6种模型的精准性。【结果】采用少量参数分别输入BP、RNN、LSTM、改进的BiLSTM和CNN-BiLSTM等模型中预测需水量,BP神经网络的预测效果较差。在模型评估中,CNN-BiLSTM比LSTM的R 2提高约8%,MSE降低约0.56。【结论】CNN-BiLSTM模型对小麦需水量预测更加精准。 展开更多
关键词 冬小麦 需水量 预测 LSTM CNN-BiLSTM
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基于GA-SVR的管网异常漏损检测 被引量:3
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作者 杨辉斌 郑德仁 +3 位作者 王贺龙 温进化 苏龙强 李进兴 《水电能源科学》 北大核心 2024年第3期133-136,53,共5页
为快速、准确定位供水管网异常漏损所在位置,减少水资源流失和降低漏损检测成本,以A村为例,在区域管网分区计量的基础上,采用遗传算法(GA)优化支持向量回归(SVR)模型,建立基于GA-SVR的水量预测模型,进而分析模型预测水量与实际水量之间... 为快速、准确定位供水管网异常漏损所在位置,减少水资源流失和降低漏损检测成本,以A村为例,在区域管网分区计量的基础上,采用遗传算法(GA)优化支持向量回归(SVR)模型,建立基于GA-SVR的水量预测模型,进而分析模型预测水量与实际水量之间的差异性,从而识别区域管网异常漏损情况,构建区域管网异常漏损检测模型。结果显示,基于GA-SVR的水量预测模型,其测试期的平均纳什效率系数为0.891;管网异常漏损识别准确率为91.7%。结果表明,构建的GA-SVR管网异常漏损检测模型,其异常漏损识别程度较高,实际应用效果良好,结合区域管网分区计量方法,可实现漏损的快速识别和定位。 展开更多
关键词 漏损检测 支持向量回归 遗传算法 水量预测
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黄河流域用水现状及需水预测研究 被引量:1
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作者 李嘉欣 彭少明 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第7期66-71,共6页
为深入探讨黄河流域的用水现状,并评估未来需水规模,根据1988—2021年用水资料,对黄河流域用水现状进行分析,并运用Holt线性趋势法、GM(1,1)灰色预测模型、定额法和多元线性回归方法对黄河流域2035年需水量进行预测,结果表明:黄河流域1... 为深入探讨黄河流域的用水现状,并评估未来需水规模,根据1988—2021年用水资料,对黄河流域用水现状进行分析,并运用Holt线性趋势法、GM(1,1)灰色预测模型、定额法和多元线性回归方法对黄河流域2035年需水量进行预测,结果表明:黄河流域1988—2021年用水总量大致分为大幅度降低阶段(1988—2003年)、快速上升阶段(2004—2015年)和波动降低阶段(2016—2021年)3个阶段;流域用水结构变化显著,农业用水量和工业用水量比例呈下降趋势,年均下降率分别为0.83%和0.53%;在4种预测方法中,多元线性回归模型预测效果最好,2035年需水量预测值为537.41亿m^(3),需水量的增长将带来较大的水资源供应压力,对水资源的可持续利用构成威胁。 展开更多
关键词 需水预测 定额法 多元线性回归方法 灰色预测模型 黄河流域
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安徽霍邱经济开发区水资源适应性研究及其实践应用
9
作者 詹红丽 杨健 +2 位作者 马壮 刘慧文 龚丽 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第S2期274-278,共5页
规划水资源论证是实施最严格水资源管理制度的关键环节,对于确保城市、土地、人口和产业发展与水资源相匹配,强化水利行业监管,以及推动经济、社会、人口、资源和环境的协调发展具有重要意义。水资源适应性分析是规划水资源论证工作的... 规划水资源论证是实施最严格水资源管理制度的关键环节,对于确保城市、土地、人口和产业发展与水资源相匹配,强化水利行业监管,以及推动经济、社会、人口、资源和环境的协调发展具有重要意义。水资源适应性分析是规划水资源论证工作的核心内容,适应性分析成果的准确与否直接关系开发区规划布局与产业政策。以安徽霍邱经济开发区为例,深入探讨了水资源适应性分析的实际应用。在全面评估区域水资源状况的基础上,分析了规划对水资源需求的合理性和水源保障的可靠性,并从供水保障、水功能区纳污能力等角度对水资源适应性进行了分析,提出了旨在加强开发区水资源节约、保护和管理的对策建议。研究成果对于指导类似地区开展规划水资源论证工作具有重要的参考和借鉴价值。 展开更多
关键词 规划水资源论证 需水预测 水资源配置 适应性分析 水功能区纳污分析
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产业园区规划水资源论证需水预测方法实例分析
10
作者 杨成全 韩玉龙 《云南水力发电》 2024年第11期29-33,共5页
规划水资源论证作为国家节水型社会建设的重点工作之一,为满足各类产业园区发展用水需求,优化园区水资源配置,通过科学合理的方法,对产业园区发展的需水要求进行规划,使水资源各项配置互相协调。以安阳高新技术产业园区为例,深入分析产... 规划水资源论证作为国家节水型社会建设的重点工作之一,为满足各类产业园区发展用水需求,优化园区水资源配置,通过科学合理的方法,对产业园区发展的需水要求进行规划,使水资源各项配置互相协调。以安阳高新技术产业园区为例,深入分析产业园区需水结构,采用3种不同的方法进行需水量预测,并通过预测结果合理性分析,确定在园区规划水资源论证中最为可靠的需水预测方法。综合分析可得:采用定额法最为符合园区规划发展用水的配置要求,园区规划至2030年需水规模为515×10^(4) m^(3)/a,规划至2040年需水规模为917×10^(4) m^(3)/a。 展开更多
关键词 产业园区 水资源配置 规划水资源论证 需水结构 需水预测
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淄博市中长期需水预测分析
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作者 金梦杰 丁厚钢 燕双建 《山东水利》 2024年第12期71-73,共3页
根据淄博市人口、经济社会发展速度,考虑到未来科技进步、体制机制创新等因素,以2020年现状用水和节水水平为基准,采用定额法或趋势法,分别对淄博市近期2025年、远期2035年进行了需水预测,其中农田及林业灌溉需水按照平水年(50%)、枯水... 根据淄博市人口、经济社会发展速度,考虑到未来科技进步、体制机制创新等因素,以2020年现状用水和节水水平为基准,采用定额法或趋势法,分别对淄博市近期2025年、远期2035年进行了需水预测,其中农田及林业灌溉需水按照平水年(50%)、枯水年(75%)、特枯水年(95%)3种保证率分别进行需水预测,预测结果合理可靠。 展开更多
关键词 淄博市 水资源 需水预测
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灰色模型在城市中长期用水量预测中的应用 被引量:24
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作者 舒诗湖 向高 +3 位作者 何文杰 吴晨光 赵明 袁一星 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期85-87,共3页
为进行科学合理的供水系统规划,给出一种基于记录时间较短、历史数据较少的用水量序列的GM(1,1)预测方法.该预测方法把原始用水量序列累加处理生成新序列后,用指数关系式拟合,通过构造参数矩阵,确定辩识参数,建立灰色模型的微分方程;求... 为进行科学合理的供水系统规划,给出一种基于记录时间较短、历史数据较少的用水量序列的GM(1,1)预测方法.该预测方法把原始用水量序列累加处理生成新序列后,用指数关系式拟合,通过构造参数矩阵,确定辩识参数,建立灰色模型的微分方程;求解灰色模型的时间响应函数,生成累减矩阵,进行累减运算即得用水量序列的预测值.MAPE精度分析结果表明GM(1,1)用水量预测方法精度较高.该预测方法应用于D市的中长期用水量预测,为D市供水规划提供有效依据. 展开更多
关键词 供水管网 用水量预测 灰色模型 供水规划
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水资源需求预测的研究现状及发展趋势 被引量:49
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作者 贺丽媛 夏军 张利平 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2007年第1期61-64,共4页
叙述了目前国内外水资源需求预测的研究概况,系统研究了水资源需求预测的常用方法,对目前水资源需求预测存在的问题进行讨论,并就今后水资源需求预测的发展趋势提出看法。
关键词 水资源 需水 预测 研究方法 发展趋势
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城市需水量预测方法比较 被引量:8
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作者 刘春成 曾智 +3 位作者 庞颖 陆红飞 白芳芳 高峰 《水资源保护》 CAS CSCD 2015年第6期179-183,共5页
为了提高城市需水量预测的精度,基于北京市2000—2011年的实际用水量数据,对比分析了BP神经网络预测模型、灰色GM(1,1)模型、非线性趋势模型和灰色-神经-趋势组合预测模型及其基于马尔科夫修正的各单项模型需水量预测结果。结果表明:组... 为了提高城市需水量预测的精度,基于北京市2000—2011年的实际用水量数据,对比分析了BP神经网络预测模型、灰色GM(1,1)模型、非线性趋势模型和灰色-神经-趋势组合预测模型及其基于马尔科夫修正的各单项模型需水量预测结果。结果表明:组合预测模型优于各单项模型,基于马尔科夫修正的各模型优于各未修正预测模型。基于马尔科夫修正的灰色-神经-趋势组合预测模型预测精度最高、效果最好。 展开更多
关键词 城市需水量 需水量预测 BP神经网络 灰色模型 非线性趋势模型 灰色-神经-趋势组合预测模型 马尔科夫修正模型 预测精度
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济宁市系统动力学需水预测模型研究 被引量:12
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作者 张银平 谭海鸥 +3 位作者 陈奇 任晨曦 李玲 林洪孝 《中国农村水利水电》 北大核心 2012年第5期21-24,共4页
系统动力学以反馈控制理论为基础,处理高阶次、非线性、多重反馈、复杂时变的系统问题,广泛应用于水资源、城市水环境规划中。科学合理的需水预测是规划社会经济建设规模和发展速度的重要依据。针对济宁市水资源和社会经济现状与发展要... 系统动力学以反馈控制理论为基础,处理高阶次、非线性、多重反馈、复杂时变的系统问题,广泛应用于水资源、城市水环境规划中。科学合理的需水预测是规划社会经济建设规模和发展速度的重要依据。针对济宁市水资源和社会经济现状与发展要求,以实现水资源供需平衡为目标,建立需水量预测系统动力学模型,通过变量调控、方案设计及节水效果评估,为节水管理提供决策信息。研究表明,建立的模型是有效的,可以全面客观地使济宁市社会经济发展获得良好的可持续性。 展开更多
关键词 系统动力学模型 需水预测 节水 方案 决策
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基于BP神经网络的桂林生态城市建设需水量预测 被引量:10
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作者 温家鸣 郭纯青 +1 位作者 李新建 李文斌 《水资源保护》 CAS 2012年第3期47-50,共4页
根据桂林市经济社会历年统计的主要指标数据,运用SPSS社会科学统计软件分析并选取出桂林市辖区生态城市建设需水量的显著性影响因子,采用改进的归一化进行非线性规格化数据处理,基于Matlab建立BP神经网络模型,预测桂林市辖区生态城市建... 根据桂林市经济社会历年统计的主要指标数据,运用SPSS社会科学统计软件分析并选取出桂林市辖区生态城市建设需水量的显著性影响因子,采用改进的归一化进行非线性规格化数据处理,基于Matlab建立BP神经网络模型,预测桂林市辖区生态城市建设需水量,结果表明,预测结果与原始数据的平均相对误差为1.19%,最大为2.08%,最小为0.28%。该模型具有较高的预测精度和良好的泛化能力,BP神经网络与SPSS软件优化组合模型,可用于需水量预测。 展开更多
关键词 需水量预测 生态城市 BP神经网络 SPSS 桂林
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城市需水量预测方法及应用研究——以哈尔滨需水量预测为例 被引量:20
17
作者 孙增峰 孔彦鸿 +3 位作者 姜立晖 程小文 朱玲 陈利群 《水利科技与经济》 2011年第9期60-62,共3页
通过几种常用需水量预测方法的分析研究,根据其各自特点得出在城市规划中通常采用人均综合用水量指标法、分类用水指标法和年增长率法进行需水量预测。并以哈尔滨需水量预测为例说明各种预测方法的应用,为其它城市进行城市需水量预测时... 通过几种常用需水量预测方法的分析研究,根据其各自特点得出在城市规划中通常采用人均综合用水量指标法、分类用水指标法和年增长率法进行需水量预测。并以哈尔滨需水量预测为例说明各种预测方法的应用,为其它城市进行城市需水量预测时提供参考。 展开更多
关键词 城市规划 城市需水量 需水量预测方法
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灰色系统理论在农业需水量预测中的应用 被引量:30
18
作者 李振全 徐建新 +1 位作者 邹向涛 邱林 《中国农村水利水电》 北大核心 2005年第11期24-26,共3页
应用灰色理论建立了GM(1,1)模型,对华北地区某典型区农业用水量进行了预测。所建模型经残差检验证明其模型具有可行性和适应性,在此基础上,通过对典型区农业需水量的预测,为研究区域的水资源综合规划提供了依据。该方法可供相关县级小... 应用灰色理论建立了GM(1,1)模型,对华北地区某典型区农业用水量进行了预测。所建模型经残差检验证明其模型具有可行性和适应性,在此基础上,通过对典型区农业需水量的预测,为研究区域的水资源综合规划提供了依据。该方法可供相关县级小区域水资源评价与规划中作为参考。 展开更多
关键词 农业用水量 需水预测 灰色模型 残差检验
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基于时间序列模型ARMA的水厂逐日需水量过程预测方法 被引量:14
19
作者 孙平 王丽萍 +2 位作者 陈凯 蒋志强 张璞 《中国农村水利水电》 北大核心 2013年第11期139-142,共4页
水厂逐日需水量预测作为城市供水优化调度的基础,满足水厂需水量是供水系统调度的基本目标,因此准确预测需水量过程是进行供水系统优化调度的前提条件。通过分析深圳市主要水厂日需水量的变化规律,提取影响水厂逐日需水量关键因素,以时... 水厂逐日需水量预测作为城市供水优化调度的基础,满足水厂需水量是供水系统调度的基本目标,因此准确预测需水量过程是进行供水系统优化调度的前提条件。通过分析深圳市主要水厂日需水量的变化规律,提取影响水厂逐日需水量关键因素,以时间序列模型ARMA(1,1)为基础,嵌入自适应机制进行滚动预测,提出水厂逐日需水量过程预测方法。实例应用表明ARMA模型能够适用于深圳市水厂逐日需水量预测,预测平均相对误差小于10%,预测值与实测值分布规律基本一致,预测精度较高。 展开更多
关键词 时间序列模型 日需水量 预测
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基于灰色系统理论的几种需水量预测方法分析 被引量:5
20
作者 杜涛 叶琰 +2 位作者 李洪伟 廖城毅 沈亮 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2010年第7期12-16,共5页
在灰色系统理论下,运用几种方法弱化原始需水量数据,并进行对比分析。分析表明二阶弱化算子修正与累加生成相结合的方法精度较高,最终验证了该模型应用于重庆市北碚区需水量预测的可行性及有效性,预测2015年北碚区需水量为2.45亿m3,202... 在灰色系统理论下,运用几种方法弱化原始需水量数据,并进行对比分析。分析表明二阶弱化算子修正与累加生成相结合的方法精度较高,最终验证了该模型应用于重庆市北碚区需水量预测的可行性及有效性,预测2015年北碚区需水量为2.45亿m3,2020年北碚区需水量为2.69亿m3。 展开更多
关键词 灰色模型 二阶弱化算子修正 需水量预测 精度
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