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基于XGBoost和SHAP的海滩波浪爬高预测研究
被引量：
1
1
作者
张建
丁佩
+1 位作者
刘楷操
路川藤
《海洋预报》
北大核心
2025年第2期1-8,共8页
海滩波浪爬高预测是海岸侵蚀防护和防灾减灾的关键技术支撑。针对现有经验公式在精确度、泛化性等方面的不足,将极限梯度提升模型XGBoost引入到波浪爬高预测中,利用1400多个来自实验室和现场观测的海滩波浪爬高数据,通过贝叶斯优化进行...
海滩波浪爬高预测是海岸侵蚀防护和防灾减灾的关键技术支撑。针对现有经验公式在精确度、泛化性等方面的不足,将极限梯度提升模型XGBoost引入到波浪爬高预测中,利用1400多个来自实验室和现场观测的海滩波浪爬高数据,通过贝叶斯优化进行超参数调整,建立基于XGBoost的海滩波浪爬高预测模型。此外,还将可解释机器学习框架SHAP与XGBoost模型结合,以挖掘波浪爬高预测结果的关键特征。评估结果表明:XGBoost模型的决定系数为0.957,均方根误差为0.384 m,显著优于其他经验公式,整体预测可靠稳定;SHAP分析也表明XGBoost模型的预测趋势符合真实走向,且Iribarren数在海滩波浪爬高预测中起着关键作用。
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关键词
机器学习
波浪爬高
极限梯度提升模型
贝叶斯优化
可解释机器学习框架
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职称材料
下垫面变化及雨型对珠海机场片区内涝影响研究
被引量：
2
2
作者
许浩霆
鲁华英
+3 位作者
占雪晴
李佳佩
高超
张童浩
《中国农村水利水电》
北大核心
2024年第6期132-139,共8页
在极端气候和城市化影响下,城市暴雨内涝问题日益严重。为有效解决弱水力梯度珠海机场片区的内涝问题,提高机场运行安全,研究基于InfoWorks ICM模型对机场片区下垫面变化及不同雨型暴雨下的管网排水能力、地表淹没情况及内涝风险等级进...
在极端气候和城市化影响下,城市暴雨内涝问题日益严重。为有效解决弱水力梯度珠海机场片区的内涝问题,提高机场运行安全,研究基于InfoWorks ICM模型对机场片区下垫面变化及不同雨型暴雨下的管网排水能力、地表淹没情况及内涝风险等级进行分析,以期评估现有改造工程的内涝防治效果,并探究机场在不同重现期不同雨型暴雨条件下的适应能力,从而为未来的防治策略提供科学依据。研究结果显示,模型模拟水深与实测积水深度的偏差约为10%,验证了该模型在分析区域内涝特征上的可靠性。机场工程改造后,研究区域的内涝风险显著降低,不同风险等级的区域面积大幅减少,应对不同雨型的能力显著增强。特别是在百年一遇的降雨事件中,工程改造显著优化了管网性能,未满管段的比例增至58.08%,超负荷管段的比例从49%降至16.33%,从而使研究区内涝面积缩小88%、积水深度超50 cm的区域面积缩小85%。此外,当雨峰与潮位峰值同时出现时,随着降雨重现期的增加,尤其是5至50年一遇降雨事件,内涝风险随雨峰位置后移增大。机场工程改造提高了对中心型和延后型雨型的适应性,减少了有压管段的占比,显示出改造工程在提升机场抵御极端降雨事件能力方面的有效性。尽管如此,研究区内仍存在局部低洼地带和内涝风险,需持续关注并推进内涝点的整治工作。
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关键词
内涝模拟
雨型
淹没面积
管网负荷
InfoWorks
ICM
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职称材料
题名
基于XGBoost和SHAP的海滩波浪爬高预测研究
被引量：
1
1
作者
张建
丁佩
刘楷操
路川藤
机构
珠海市规划设计研究院
广东省
滨海
地区
防灾
减灾
工程技术
研究
中心
南京水利科学研究院
出处
《海洋预报》
北大核心
2025年第2期1-8,共8页
基金
水利部重大科技项目(SKS-2022087)。
文摘
海滩波浪爬高预测是海岸侵蚀防护和防灾减灾的关键技术支撑。针对现有经验公式在精确度、泛化性等方面的不足,将极限梯度提升模型XGBoost引入到波浪爬高预测中,利用1400多个来自实验室和现场观测的海滩波浪爬高数据,通过贝叶斯优化进行超参数调整,建立基于XGBoost的海滩波浪爬高预测模型。此外,还将可解释机器学习框架SHAP与XGBoost模型结合,以挖掘波浪爬高预测结果的关键特征。评估结果表明:XGBoost模型的决定系数为0.957,均方根误差为0.384 m,显著优于其他经验公式,整体预测可靠稳定;SHAP分析也表明XGBoost模型的预测趋势符合真实走向,且Iribarren数在海滩波浪爬高预测中起着关键作用。
关键词
机器学习
波浪爬高
极限梯度提升模型
贝叶斯优化
可解释机器学习框架
Keywords
machine learning
wave run-up
XGBoost
bayesian optimization
SHAP
分类号
P731.33 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
下垫面变化及雨型对珠海机场片区内涝影响研究
被引量：
2
2
作者
许浩霆
鲁华英
占雪晴
李佳佩
高超
张童浩
机构
北京师范大学珠海校区粤港水安全保障联合实验室
北京师范大学自然科学高等研究院
北京师范大学水科学研究院
珠海机场集团有限公司
珠海市规划设计研究院
广东省滨海地区防灾减灾工程技术中心
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2024年第6期132-139,共8页
基金
广东省基础与应用基础研究基金项目(2021A1515110410,2023A1515010972)
粤港水安全保障联合实验室项目(2020B1212030005)。
文摘
在极端气候和城市化影响下,城市暴雨内涝问题日益严重。为有效解决弱水力梯度珠海机场片区的内涝问题,提高机场运行安全,研究基于InfoWorks ICM模型对机场片区下垫面变化及不同雨型暴雨下的管网排水能力、地表淹没情况及内涝风险等级进行分析,以期评估现有改造工程的内涝防治效果,并探究机场在不同重现期不同雨型暴雨条件下的适应能力,从而为未来的防治策略提供科学依据。研究结果显示,模型模拟水深与实测积水深度的偏差约为10%,验证了该模型在分析区域内涝特征上的可靠性。机场工程改造后,研究区域的内涝风险显著降低,不同风险等级的区域面积大幅减少,应对不同雨型的能力显著增强。特别是在百年一遇的降雨事件中,工程改造显著优化了管网性能,未满管段的比例增至58.08%,超负荷管段的比例从49%降至16.33%,从而使研究区内涝面积缩小88%、积水深度超50 cm的区域面积缩小85%。此外,当雨峰与潮位峰值同时出现时,随着降雨重现期的增加,尤其是5至50年一遇降雨事件,内涝风险随雨峰位置后移增大。机场工程改造提高了对中心型和延后型雨型的适应性,减少了有压管段的占比,显示出改造工程在提升机场抵御极端降雨事件能力方面的有效性。尽管如此,研究区内仍存在局部低洼地带和内涝风险,需持续关注并推进内涝点的整治工作。
关键词
内涝模拟
雨型
淹没面积
管网负荷
InfoWorks
ICM
Keywords
waterlogging simulation
rainfall pattern
flooding area
pipeline load
InfoWorks ICM
分类号
TV122.1 [水利工程—水文学及水资源]
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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XGBoost和SHAP的海滩波浪爬高预测研究
张建
丁佩
刘楷操
路川藤
《海洋预报》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
下垫面变化及雨型对珠海机场片区内涝影响研究
许浩霆
鲁华英
占雪晴
李佳佩
高超
张童浩
《中国农村水利水电》
北大核心
2024
2
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