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基于IBSA的四旋翼无人机ADRC参数优化
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作者 陈城 刘云平 +2 位作者 鲁倍辰 王爽 方卫华 《控制工程》 北大核心 2025年第3期535-544,共10页
针对多变量和强耦合的四旋翼无人机自抗扰控制器的参数多且难以整定优化等问题,提出了一种改进鸟群算法来整定优化四旋翼无人机自抗扰控制器的参数。首先,采用欧拉-庞卡莱方程建立模块化的符号数学模型,以提高四旋翼无人机的建模效率。... 针对多变量和强耦合的四旋翼无人机自抗扰控制器的参数多且难以整定优化等问题,提出了一种改进鸟群算法来整定优化四旋翼无人机自抗扰控制器的参数。首先,采用欧拉-庞卡莱方程建立模块化的符号数学模型,以提高四旋翼无人机的建模效率。其次,基于所建立的符号数学模型对其进行参数化。然后,将经典PID控制算法、自抗扰控制器算法、基于粒子群优化的自抗扰控制器参数优化算法以及基于改进鸟群算法的自抗扰控制器参数优化算法在四旋翼无人机的姿态稳定性、跟踪稳定性以及抗干扰稳定性等方面分别进行比较分析。最后,结果表明,基于改进鸟群算法的自抗扰控制器参数整定优化算法具有抗干扰性强、收敛速度快以及鲁棒性好等优势。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 鸟群算法 自抗扰控制器 稳定性
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水工混凝土结构隐患快速检测DeepLabv3+模型的改进
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作者 方卫华 刘家瑶 《土木工程学报》 北大核心 2025年第6期24-33,共10页
针对现有水工混凝土结构无人机智能巡检深度学习模型通用性差、漏检误检率大和模型复杂度高等问题,以水工混凝土结构常见裂缝、剥落和渗水3种主要隐患为研究对象,在DeepLabv3语义分割模型的基础上,将模型的骨干网络变换为轻量化网络Mobi... 针对现有水工混凝土结构无人机智能巡检深度学习模型通用性差、漏检误检率大和模型复杂度高等问题,以水工混凝土结构常见裂缝、剥落和渗水3种主要隐患为研究对象,在DeepLabv3语义分割模型的基础上,将模型的骨干网络变换为轻量化网络MobileNetV2的特征提取网络从而建立一种新型隐患识别通用模型。为验证模型的有效性,首先用无人机搭载红外-可见双光相机采集了三种隐患的图像,并构建隐患数据集;接着将新建模型、原模型、PSPnet模型和Unet模型在隐患数据集上训练,从分割精度、模型处理速度及模型大小方面对四个模型的效果进行对比分析;最后计算分割出的隐患部位的面积,以进行隐患部位损伤程度的评估。结果显示,提出的新模型mIoU达到81.34%,mPA达到86.38%,模型大小仅有22.18MB,单张图片分割时间可达358ms。相较于其他三个模型,分割精度、速度、模型轻量化均有显著提升,能够满足工程实时检测需求。 展开更多
关键词 水工混凝土结构 多病害检测 语义分割
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黄河上游典型水源涵养流域径流演变及归因解析研究 被引量:1
3
作者 王国庆 郑雨凝 +3 位作者 刘希胜 孙高霞 李晨希 刘翠善 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期32-39,共8页
黄河流域水资源匮乏,黄河水源涵养区径流量受环境变化影响显著,科学厘清径流演变特征,定量解析径流变化原因,对黄河上游水源涵养和生态保护具有重要意义。以黄河上游大通河流域为研究对象,诊断其1961—2020年实测径流量的演变特征,并采... 黄河流域水资源匮乏,黄河水源涵养区径流量受环境变化影响显著,科学厘清径流演变特征,定量解析径流变化原因,对黄河上游水源涵养和生态保护具有重要意义。以黄河上游大通河流域为研究对象,诊断其1961—2020年实测径流量的演变特征,并采用VIC模型定量分析径流变化原因。结果表明:①1961—2020年大通河享堂站实测径流量呈显著减少趋势,且在1990年发生突变;②1991—2020年实测年径流量较基准期1961—1990年的减少12%,其中4—10月份径流量减少27.7 mm,其他月份的增加4.4 mm;③VIC模型对大通河流域基准期天然径流量过程模拟效果较好,NSE效率系数为0.74,相对误差为0.46%;④气候变化使得1991—2020年径流量较基准期的增加21.8 mm,而人类活动使得径流量减少45.0 mm,其中水利工程建设及水量外调是享堂站径流量减少的重要原因。 展开更多
关键词 气候变化 人类活动 大通河流域 径流量 VIC模型 归因识别
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以地形为基础的流域水文模型——TOPMODEL及其拓宽应用 被引量:81
4
作者 郭方 刘新仁 任立良 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期296-301,共6页
介绍了 TOPMODEL的基本理论与理论基础及模型利用地形指数的不同空间分布 ,模拟水文响应的特性。由于以往 TOPMODEL的应用只限于山坡尺度范围 ,本文试探将其应用范围拓宽 ,选择淮河流域为例 ,考察其在一般流域上的应用效果 ,并将 TOPMO... 介绍了 TOPMODEL的基本理论与理论基础及模型利用地形指数的不同空间分布 ,模拟水文响应的特性。由于以往 TOPMODEL的应用只限于山坡尺度范围 ,本文试探将其应用范围拓宽 ,选择淮河流域为例 ,考察其在一般流域上的应用效果 ,并将 TOPMODEL与新安江模型作了初步分析比较。 展开更多
关键词 TOPMODEL 流域 水文模型 地形指数
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双U型振动管密度计的研制
5
作者 孟荣丽 唐建祥 +4 位作者 潘江 谢代梁 方卫华 王文种 陶然 《计量学报》 北大核心 2025年第3期398-404,共7页
为了实现液体密度高准确度测量,研制了一种基于电磁驱动的双U型振动管密度计测量装置。使用该装置,在温度范围278~345 K内,分别在真空环境和使用纯水,标定了密度计的仪器参数。通过测量无水乙醇和异丙醇的密度对装置的性能进行验证,并... 为了实现液体密度高准确度测量,研制了一种基于电磁驱动的双U型振动管密度计测量装置。使用该装置,在温度范围278~345 K内,分别在真空环境和使用纯水,标定了密度计的仪器参数。通过测量无水乙醇和异丙醇的密度对装置的性能进行验证,并将实验结果与Refprop计算值和文献比较。结果表明了本实验系统的可靠性和准确性。最后对实验装置进行测量不确定度分析,密度的测量扩展不确定度为0.42 kg/m^(3)(k=2)。 展开更多
关键词 密度计量 双U型振动管密度计 液体密度 振动法 电磁驱动 不确定度评估
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水文预报及信息显示系统开发研究 被引量:9
6
作者 张建云 张瑞芳 +1 位作者 朱传保 陈洁云 《水科学进展》 EI CAS CSCD 1996年第3期214-220,共7页
介绍了SMAR(SoilMoistureAccoundingandRouting)模型及其改进——分布式任意时段长模型。简要讨论了参数优化,河道汇流演算方法、实时预报及校正理论等。介绍了水文预报及信息显示系统的组成、... 介绍了SMAR(SoilMoistureAccoundingandRouting)模型及其改进——分布式任意时段长模型。简要讨论了参数优化,河道汇流演算方法、实时预报及校正理论等。介绍了水文预报及信息显示系统的组成、功能、特点和环境要求及该系统在长江三峡区间洪水预报中的应用。 展开更多
关键词 模型 数据管理 水文预报 信息显示系统
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复杂水流条件下侧扫雷达流量在线监测精度提升研究 被引量:1
7
作者 蒋飞卿 陈宇飞 +4 位作者 朱易青 张志强 王蓓 嵇海祥 王赠安 《水文》 北大核心 2025年第1期22-29,共8页
侧扫雷达流量在线监测能够提高监测效率和质量、扩大监测范围和密度,但在水利工程影响等复杂水流条件下,其应用精度面临挑战。综合考虑各种流量影响因素,分别构建基于多元线性回归模型、机器学习最小绝对收缩和选择算子(LASSO)模型、深... 侧扫雷达流量在线监测能够提高监测效率和质量、扩大监测范围和密度,但在水利工程影响等复杂水流条件下,其应用精度面临挑战。综合考虑各种流量影响因素,分别构建基于多元线性回归模型、机器学习最小绝对收缩和选择算子(LASSO)模型、深度学习长短记忆网络(LSTM)模型的侧扫雷达流量在线监测精度提升方案,并进行比较分析。在允景洪水文站的应用表明:(1)三种推流方案均满足规范要求,可为允景洪水文站及类似受水利工程影响测站的侧扫雷达推流方案构建提供参考。(2)LASSO模型最优,较常规的多元回归模型精度提升了22.93%;多元回归模型精度略低于LASSO模型,但构建简单,适用于需要快速推流的情况;LSTM模型虽然复杂度最高,但精度却最低。研究结果可为侧扫雷达推流方案的改进和优化提供思路和方法。 展开更多
关键词 侧扫雷达流量在线监测 复杂水流条件 推流方案 允景洪水文站 多元线性回归模型 LASSO模型 LSTM模型
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中国热带气旋暴雨洪水的分布和水文特性 被引量:4
8
作者 王家祁 沈国昌 +2 位作者 耿雷华 顾文燕 姚惠明 《水科学进展》 EI CAS CSCD 1995年第2期121-126,共6页
描述了由热带气旋形成和影响的暴雨及其洪水的地域分布,给出了区划;讨论了热带气旋暴雨洪水的水文特性,并与非热带气旋暴雨洪水作了比较。
关键词 热带气旋 暴雨洪水 水文特性 中国
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金沙江上游降雨融雪径流模拟与洪水风险评估 被引量:1
9
作者 罗煜宁 张珂 +1 位作者 王宇昊 蒋飞卿 《水资源保护》 北大核心 2025年第3期93-100,共8页
针对在寒区大尺度流域难以开展同位素示踪法水源解析、降雨-融雪径流模拟精度低、洪水遭遇风险难以量化等问题,构建了分布式水文模型iRainSnowHydro对金沙江上游石鼓流域进行水源分割和径流模拟。基于降雨、融雪水源解析结果,结合实测... 针对在寒区大尺度流域难以开展同位素示踪法水源解析、降雨-融雪径流模拟精度低、洪水遭遇风险难以量化等问题,构建了分布式水文模型iRainSnowHydro对金沙江上游石鼓流域进行水源分割和径流模拟。基于降雨、融雪水源解析结果,结合实测流量数据,运用Copula函数分别构建二维和三维联合分布,分别计算了雨、雪、洪组合事件的丰枯遭遇风险。结果表明:iRainSnowHydro模型对金沙江上游的日径流模拟效果较好,纳什效率系数达0.8以上;流域水源组成季节性差异显著,春季融雪径流占比高,且稳定在(27±6)%;在二维联合分布中,雨、洪的丰枯同步遭遇风险最大,为56.34%;在三维联合分布中,雨、雪、洪丰枯同步遭遇风险为15.39%,出现雨、雪、洪三碰头的极端天气事件概率为2.55%。 展开更多
关键词 寒区 降雨-融雪径流 水源解析 丰枯遭遇 iRainSnowHydro模型 COPULA函数 金沙江上游
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气泡式水位计在水文自动测报系统中的应用 被引量:16
10
作者 王吉星 马湛 《水文》 CSCD 北大核心 2005年第6期53-55,共3页
本文简述了第三代高精度气泡式水位计的工作原理、主要技术参数、接口特点和与终端间的 无缝连接设计,并简要介绍了该仪器在水文自动测报系统中的应用情况,说明第三代高精度气泡式 水位计明显优于前两代产品,其设计思路供水文遥测系统... 本文简述了第三代高精度气泡式水位计的工作原理、主要技术参数、接口特点和与终端间的 无缝连接设计,并简要介绍了该仪器在水文自动测报系统中的应用情况,说明第三代高精度气泡式 水位计明显优于前两代产品,其设计思路供水文遥测系统和国家防汛抗旱指挥系统扩充水位量测应 用参考。 展开更多
关键词 气泡式水位计 自动测报系统 工作原理 技术参数 接口特点 无缝连接设计
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中美水文测验技术比较研究 被引量:13
11
作者 章树安 张留柱 马湛 《水文》 CSCD 北大核心 2007年第6期67-70,84,共5页
本文介绍了美国水文机构、测站分类、测验管理、测站运行模式,水位、流量、泥沙等水文要素测验的技术方法,水文数据的传输、分发管理、水文经费筹措与使用等情况。对比分析了中美两国水文测验管理体制和运行机制,讨论了中美各自的测验... 本文介绍了美国水文机构、测站分类、测验管理、测站运行模式,水位、流量、泥沙等水文要素测验的技术方法,水文数据的传输、分发管理、水文经费筹措与使用等情况。对比分析了中美两国水文测验管理体制和运行机制,讨论了中美各自的测验技术优势与特点。指出了美国水文测站无人驻守,实行自动测报和巡测相结合,设施简单、设备先进、自动化程度高,是现代水文测报发展的方向,中国水文测报实行以人工驻测为主,需要耗费大量的人力物力;对如何学习美国水文测验管理经验与先进技术,提高中国水文测验技术与管理水平提出了几点认识和建议。 展开更多
关键词 水文测验 技术 中关水文 对比研究
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变化环境下水文资料序列的可靠性与一致性分析 被引量:30
12
作者 张利茹 王兴泽 +2 位作者 王国庆 刘九夫 李圣明 《水文》 CSCD 北大核心 2015年第2期39-43,共5页
由于气候变化和人类活动的双重影响,实测水文系列会发生一定程度变化,而水文资料的非一致性直接影响到水文模型参数的代表性,影响到水文模拟的精度和可靠性。选择黄河流域和淮河流域的两个典型支流,采用有序聚类法和Mann-Kendall检验法... 由于气候变化和人类活动的双重影响,实测水文系列会发生一定程度变化,而水文资料的非一致性直接影响到水文模型参数的代表性,影响到水文模拟的精度和可靠性。选择黄河流域和淮河流域的两个典型支流,采用有序聚类法和Mann-Kendall检验法对其水文序列资料进行突变检测,结果表明,黄河流域黑石关站的水文序列在1969年以后发生了较大的变化,而淮河流域息县站的水文序列未发生明显变化,说明黑石关站水文系列自1969年以来受气候变化和人类活动等因素的影响比较大,在一定程度上破坏了该站水文序列的一致性。相比而言,息县站流域受气候变化和人类活动的影响比较小,水文序列的稳定性较好。 展开更多
关键词 气候变化 人类活动 有序聚类法 Mann—Kendall检验 可靠性
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多源数据嵌套式同化在水量监测精度提升中的应用
13
作者 蒋飞卿 牛智星 +3 位作者 朱易青 王蓓 周安辉 嵇海祥 《人民长江》 北大核心 2025年第1期81-87,124,共8页
数据融合同化可以实现多源观测数据和模型模拟的优势互补,提升监测精度与可靠性。澜沧江下游的水量变化对沿岸国家影响重大,但其水量监测面临着流域复杂、水利工程影响等诸多挑战。为提高水量监测的精度与效率,提出一种耦合水动力模拟... 数据融合同化可以实现多源观测数据和模型模拟的优势互补,提升监测精度与可靠性。澜沧江下游的水量变化对沿岸国家影响重大,但其水量监测面临着流域复杂、水利工程影响等诸多挑战。为提高水量监测的精度与效率,提出一种耦合水动力模拟的多源数据嵌套式融合同化方法。首先利用人工实测数据构建基于机器学习LASSO模型的侧扫雷达精度提升方案,在此基础上构建河道水动力数值模拟模型,并利用提升后的侧扫雷达监测流速优化水动力模型参数,形成多层级多源数据的嵌套式融合同化,提高水量模拟精度的同时,将点观测数据扩展到全河道,扩展水量要素的获取范围,最后在澜沧江允景洪站进行应用验证。结果表明:基于机器学习LASSO模型的精度提升方案,使侧扫雷达在线监测系统的精度较常规方法提升22.93%;多层级多源数据的嵌套式融合同化模式有效提升了断面流量的模拟精度,验证期相关系数为0.935,并获取了建模河道内任意点的水位、流量、流速等水文要素数据。研究成果可为澜沧江水量监测提供技术支撑。 展开更多
关键词 多源数据 数据同化 水量监测 机器学习LASSO模型 水动力模型 侧扫雷达在线测流系统 澜沧江
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我国水文自动测报系统的发展与探讨 被引量:16
14
作者 张建云 姚永熙 唐镇松 《水文》 CSCD 北大核心 2006年第3期53-56,共4页
本文对我国水文自动测报系统的发展进行了全面的总结,将其分为初始发展期、快速发展期、和网络发展期等3个阶段,对每一个阶段的主要技术发展和应用进行了分析探讨;阐述了水文自动测报系统在终端机智能化、系统功能和可靠性等方面的新近... 本文对我国水文自动测报系统的发展进行了全面的总结,将其分为初始发展期、快速发展期、和网络发展期等3个阶段,对每一个阶段的主要技术发展和应用进行了分析探讨;阐述了水文自动测报系统在终端机智能化、系统功能和可靠性等方面的新近发展;探讨作为测报重要支撑的通信技术的发展和应用。 展开更多
关键词 自动测报 传感器 遥测终端 数据传输
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海洋气象水文综合自动化测控系统简介 被引量:3
15
作者 陈智 王吉星 陆建生 《水利水电科技进展》 CSCD 1999年第2期67-68,共2页
大涌口水闸地处珠江出海口的磨刀门水道,担负着珠海、澳门、中山市坦洲镇的人民生活和生产用水,以及污水排放的任务,同时还担负着中山市、珠海市的防汛和防盐的任务.因此,为了合理运用、调度坦洲联围的水资源,做好防汛排涝及防台... 大涌口水闸地处珠江出海口的磨刀门水道,担负着珠海、澳门、中山市坦洲镇的人民生活和生产用水,以及污水排放的任务,同时还担负着中山市、珠海市的防汛和防盐的任务.因此,为了合理运用、调度坦洲联围的水资源,做好防汛排涝及防台风的工作,确保珠海、澳门及坦洲人民... 展开更多
关键词 海洋水文 气象 盐度遥测 群闸监控 监测系统
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基于统一标准和统一平台的水文自动测报系统集成与整合 被引量:7
16
作者 王美玲 丁强 《水文》 CSCD 北大核心 2016年第3期70-74,共5页
水文测报方式改革至今,全国76%以上的水文测站已实现了自动测报,但是大部分省存在多种类的水文自动测报系统,它们采用不同的数据传输标准、工作机制、数据库接口,相互之间不能兼容,数据无法共享,亟需进行水文自动测报系统集成整合。江... 水文测报方式改革至今,全国76%以上的水文测站已实现了自动测报,但是大部分省存在多种类的水文自动测报系统,它们采用不同的数据传输标准、工作机制、数据库接口,相互之间不能兼容,数据无法共享,亟需进行水文自动测报系统集成整合。江苏省经过多年研究和实践,实现了基于统一标准、统一平台的水文自动测报系统集成与整合,全省2000多个各类测站在统一平台下每5min一次在线实时监测,系统稳定性好,实时在线率高,数据准确可靠,遥测数据完整性超过99%。成为智慧江苏建设重点示范工程、全国水文自动测报的集成整合的示范。 展开更多
关键词 集成整合 水文自动测报 统一标准 平台化应用架构
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考虑区域异质性的太湖流域极端降雨对城镇化的响应规律
17
作者 蒋飞卿 朱易青 +4 位作者 董家贤 夏翔 牛智星 嵇海祥 王赠安 《湖泊科学》 北大核心 2025年第2期627-639,共13页
不同区域具有不同的地理和气候条件,对于极端降雨的影响规律不尽相同;深入、准确地剖析太湖流域极端降雨对城镇化进程的响应规律,对于预测和减轻未来极端天气事件的潜在影响至关重要。因此,本研究通过考虑区域异质性,构造了城市、乡镇... 不同区域具有不同的地理和气候条件,对于极端降雨的影响规律不尽相同;深入、准确地剖析太湖流域极端降雨对城镇化进程的响应规律,对于预测和减轻未来极端天气事件的潜在影响至关重要。因此,本研究通过考虑区域异质性,构造了城市、乡镇、农村不同地区、不同类型的城镇化因子矩阵;将位置参数建模为随气候变化因子、本地因子、邻近城市因子和邻近乡镇因子变化的函数,构建了反映不同地区、不同速度的城镇化进程对极端降雨影响的时变广义极值分布模型,揭示了太湖流域极端降雨对城镇化的响应规律。结果显示:不同模型的对比表明有必要在极端降雨模型中考虑气候变化和城镇化的影响,且不仅要考虑本地城镇化的影响,还要考虑周围地区城镇化的影响;受城镇化的驱动影响,太湖流域极端降雨的量级整体增大,且更为集中;城镇化的影响使得太湖流域极端降雨量级的重现水平在城市区域增加36.0%、乡镇区域增加25.2%、农村区域增加31.6%,极端降雨累积强度的重现水平在城市区域增加16.8%、乡镇区域增加35.2%、农村区域增加24.4%。本研究考虑区域异质性,构建了一个全面反映不同地区、不同速度的城镇化对极端降雨影响的评估框架,深化了气候变化、城镇发展与极端降水交互作用的认识,为制定更为精准的气候适应策略及城市规划提供了科学依据。 展开更多
关键词 城镇化 极端降雨 非平稳GEV模型 城市 乡镇 农村 太湖流域
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水文缆道信号传输的研究 被引量:11
18
作者 戴建国 《水文》 CSCD 北大核心 2001年第4期22-25,共4页
利用缆道回路传递流速、水面、河底、采样等多信号问题,至今尚未彻底解决,严重影响了我国水文缆道测验技术的发展。根据近期研制的全自动水文缆道测流系统和近20多年的缆道测验实践,提出了缆道的交流等效概念和多信号的产生与传输以... 利用缆道回路传递流速、水面、河底、采样等多信号问题,至今尚未彻底解决,严重影响了我国水文缆道测验技术的发展。根据近期研制的全自动水文缆道测流系统和近20多年的缆道测验实践,提出了缆道的交流等效概念和多信号的产生与传输以及实施方案。 展开更多
关键词 水文缆道 无线信号传输 交流等效电路 分频传输 数据编码调制信号
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地理信息系统在水文地质方面的应用 被引量:6
19
作者 钟华平 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期35-37,共3页
地理信息系统(GIS)技术发展很快,越来越广泛地运用于水资源规划、管理和决策等方面.本文简要地介绍了地理信息系统的概念,并例举了几个GIS在水文地质方面的应用实例.
关键词 地理信息系统 水文地质 地下水 水资源管理
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全国水文预报技术竞赛参赛流域水文模型分析 被引量:26
20
作者 李琪 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期187-195,共9页
对全国首次水文预报技术竞赛中参赛的10个流域水文模型的结构及模拟技术,分别从各个主要环节进行分类与综述;并根据技术竞赛检验结果所揭示的现象,就参赛水文模型的模拟及应用进行了分析与讨论。
关键词 水文预报 技术竞赛 流域水文模型
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