河北省近20年降雨量的时空变化特征探析

1

作者 张力斐 《水利技术监督》 2025年第2期130-131,共2页

为探究河北省近20年降雨量的时空变化特征,文章利用遥感技术和Google Earth Engine平台,获取CHIRPS降雨数据集,分析河北省2004—2023年的降雨量变化。结果显示:河北省东部和南部降雨量显著高于北部和西部;时间尺度上呈显著年内波动,全省... 为探究河北省近20年降雨量的时空变化特征,文章利用遥感技术和Google Earth Engine平台,获取CHIRPS降雨数据集,分析河北省2004—2023年的降雨量变化。结果显示:河北省东部和南部降雨量显著高于北部和西部;时间尺度上呈显著年内波动,全省7月平均5d降雨量达29.60mm,1月为0.56mm,各城市降雨量变化具有较强的同步性。降雨量变化规律与地形和气候因素密切相关。研究结果为区域水资源管理、农业生产和生态环境保护提供了科学依据。 展开更多

关键词 降雨量 遥感 GEE 河北

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基于STL-LSTM的唐山市地表径流预测研究

2

作者 时玉涛 《陕西水利》 2025年第4期26-28,31,共4页

采用STL方法,将1958年~2023年的月度地表径流量数据分解为趋势项、季节项和残差项,并利用LSTM模型进行预测,得到最终的径流量预测值。结果显示,LSTM模型在训练集和验证集上的拟合优度分别为0.95和0.94,均方根误差分别为4.9 mm和1.4 mm,... 采用STL方法,将1958年~2023年的月度地表径流量数据分解为趋势项、季节项和残差项,并利用LSTM模型进行预测,得到最终的径流量预测值。结果显示,LSTM模型在训练集和验证集上的拟合优度分别为0.95和0.94,均方根误差分别为4.9 mm和1.4 mm,预测准确性较高。此外,对2024年地表径流量的预测表明,夏季和秋季径流量显著增加。该方法可有效提升地表径流量预测的准确性,也可为唐山市的水资源管理和防洪减灾提供参考依据。 展开更多

关键词 唐山市 STL LSTM 地表径流量

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XGBoost算法在河北省GPM卫星降水数据降尺度中的应用 被引量：2

3

作者 史东超 《水科学与工程技术》 2024年第2期35-38,共4页

针对GPM卫星降水产品分辨率相对较低问题,本研究引入XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)回归算法,旨在改善河北省GPM降水数据的分辨率水平和应用精度。基于地形变化、土地利用、NDVI应用、经纬度和地面降水数据构建XGBoost的回归模型,... 针对GPM卫星降水产品分辨率相对较低问题,本研究引入XGBoost(eXtreme Gradient Boosting)回归算法,旨在改善河北省GPM降水数据的分辨率水平和应用精度。基于地形变化、土地利用、NDVI应用、经纬度和地面降水数据构建XGBoost的回归模型,然后运用网格搜索法进行参数优化,进而对河北省2020年GPM数据进行降尺度,利用独立验证点进行精度评估。结果表明,降尺度后的GPM数据与地面降水量在年尺度上具有高一致性,其R2达到了0.88,MAE(Mean Absolute Error,平均绝对误差)和RMSE(Root Mean Square Error,均方根差)分别为62.07 mm和85.72 mm。相比原始GPM数据,降尺度后的GPM数值精度R2提升了4.55%,MAE和RMSE分别降低了70.23%、71.14%。XGBoost模型能准确拟合星地多源降水数据之间非线性规律,在低精度、低分辨率GPM降水数据降尺度处理方面具有广阔应用前景。 展开更多

关键词 GPM数据 降水量 河北省 XGBoost算法

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支持向量机回归算法的唐山市降水量空间插值研究 被引量：2

4

作者 张永奎 《吉林水利》 2024年第2期23-25,78,共4页

针对传统插值方法在处理小样本和非线性问题上的不足,运用支持向量机回归(SVR)算法对唐山市降水量进行空间插值研究,提出了SVR算法的解决方案,以提高降水预测的准确性。通过收集2020年唐山市32个气象站点观测数据,提取经度、纬度、经纬... 针对传统插值方法在处理小样本和非线性问题上的不足,运用支持向量机回归(SVR)算法对唐山市降水量进行空间插值研究,提出了SVR算法的解决方案,以提高降水预测的准确性。通过收集2020年唐山市32个气象站点观测数据,提取经度、纬度、经纬度乘积、海拔、坡度、坡向和GPM等参数作为特征变量,并利用SVR算法建立降水量空间插值模型。研究结果表明,SVR在解决小样本和非线性问题上具有显著优势,能够有效分析多维变量对降水量分布的影响;验证显示其插值精度R2为0.79, MAE和RMSE分别为33.57mm、39.29mm,该精度在可接受范围内。通过SVR插值法生成精确的降水量分布式信息,可为唐山市旱涝减灾、水资源利用及生态保护提供科学数据支持。 展开更多

关键词 支持向量机回归算法 空间插值 降水量

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基于EMD-RF模型的唐山市径流量预测研究 被引量：1

5

作者 陈研研 《四川水利》 2024年第1期96-98,111,共4页

该研究基于1960-2000年逐月径流量资料,首先,对其进行经验模态分解(EMD);然后,应用随机森林(RF)模型对分解得到的模态函数(IMFs)进行拟合;最后,预测了2001-2020年唐山市月径流量变化特征。结果表明:唐山市月径流量具有跃迁波动性,EMD分... 该研究基于1960-2000年逐月径流量资料,首先,对其进行经验模态分解(EMD);然后,应用随机森林(RF)模型对分解得到的模态函数(IMFs)进行拟合;最后,预测了2001-2020年唐山市月径流量变化特征。结果表明:唐山市月径流量具有跃迁波动性,EMD分解得到了7个IMF分量和一残差项;RF模型准确拟合了径流量年内变化规律,验证精度显示其纳西效率(NSE)为0.93,均方根误差(RMSE)仅为7.12 m^(3)/s。文章提出的EMD-RF耦合模型在预测唐山市径流量方面具有较高的准确性,可为改善径流量预报研究贡献参考方案。 展开更多

关键词 径流量 唐山市 EMD分解 RF模型

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基于EEMD+RF算法的唐山滦河径流量预测研究

6

作者 史东超 《水利技术监督》 2024年第6期172-175,共4页

为帮助决策者做好水资源管理,减少洪涝灾害的发生,文章采用随机森林回归(RF)和集成经验模态分解(EEMD)的组合模型对唐山滦河进行逐月径流量预测。结果表明,研究时域内滦河径流量具有良好持续性,呈现波动减少趋势。基于EEMD+RF的径流量... 为帮助决策者做好水资源管理,减少洪涝灾害的发生,文章采用随机森林回归(RF)和集成经验模态分解(EEMD)的组合模型对唐山滦河进行逐月径流量预测。结果表明,研究时域内滦河径流量具有良好持续性,呈现波动减少趋势。基于EEMD+RF的径流量预测模型,决定系数、平均相对误差较低,显示了精确预测能力,能为水资源管理提供科学依据。 展开更多

关键词 径流量 EEMD模态分解 RF回归 滦河

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基于GPM遥感数据与随机森林算法唐山市降水量空间制图研究

7

作者 张永奎 《陕西水利》 2024年第1期43-45,共3页

准确预测降水空间分布是水文气象研究与应用中的重要研究方向之一。以衡水市2020年12个气象站点年降水量为基准值,以GPM卫星降水产品、DEM地形因子、经纬度信息作为协变量,采用随机森林(RF)方法拟合降水量空间分布规律,并预测生成30m空... 准确预测降水空间分布是水文气象研究与应用中的重要研究方向之一。以衡水市2020年12个气象站点年降水量为基准值,以GPM卫星降水产品、DEM地形因子、经纬度信息作为协变量,采用随机森林(RF)方法拟合降水量空间分布规律,并预测生成30m空间分辨率的降水量分布图。结果表明,降水量制图建模的样本数据具有统计学意义,GPM卫星数据符合高斯分布;RF准确拟合了降水量分布细节信息,降水呈现自动向西、自南向北减少的格局,其验证精度R2达0.62,MAE和RMSE分别为MAE和RMSE仅为55.81 mm、65.88 mm。该制图结果克服了该地高分辨率水文气象信息缺失的问题,可为类似站点稀疏地区异源降水数据融合提供基础。 展开更多

关键词 降水量 空间分布 随机森林 GPM 空间制图

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基于EEMD-BRNN组合算法唐山逐月径流量预报研究

8

作者 李海楠 《水利科技与经济》 2024年第1期113-117,共5页

以唐山市1961-2018年逐月地表径流量资料为基础,运用集合经验模式分解(EEMD),将其分解成8个独立模态(IMF);利用贝叶斯正则化神经网络(BRNN)算法,拟合训练期内(1961-2000年)IMF与径流量之间的规律,用以预测预见期(2001-2018年)内的月径... 以唐山市1961-2018年逐月地表径流量资料为基础,运用集合经验模式分解(EEMD),将其分解成8个独立模态(IMF);利用贝叶斯正则化神经网络(BRNN)算法,拟合训练期内(1961-2000年)IMF与径流量之间的规律,用以预测预见期(2001-2018年)内的月径流量变化。结果显示,经EEMD分解得到的IMF序列与径流量之间呈显著相关性;BPNN模型在适当参数下准确模拟了径流量变化特征,其验证集的NSE(Nash-Sutcliffe系数)达20.27%、RMSE(均方根误差)仅为93.23%。EEMD-BRNN组合算法通过对原径流序列进行自适应分解,进而重构非线性平稳序列,显示出在径流预报中的应用前景。 展开更多

关键词 EEMD模态分解算法 IMF模态特征 BRNN拟合模型 径流量预测

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基于Mann-Kendall和Wavelet分析的唐山市近60年来降水量时空变化研究

9

作者 郑苗 《水利科技与经济》 2024年第3期74-77,共4页

降水量时空变化研究,对了解和预测气候变化趋势、合理规划水资源,以及应对极端天气事件具有重要意义。基于唐山市12个标准气象站点的1961-2020年观测资料,采用Mann-Kendall和Wavelet方法相结合的方式,对唐山市降水量时变性进行分析。结... 降水量时空变化研究,对了解和预测气候变化趋势、合理规划水资源,以及应对极端天气事件具有重要意义。基于唐山市12个标准气象站点的1961-2020年观测资料,采用Mann-Kendall和Wavelet方法相结合的方式,对唐山市降水量时变性进行分析。结果表明,近60年来研究区降水量变化斜率为-1.59mm/a,经Mann-Kendall检测的趋势值Sen’slo值为-1.23mm/a;年际降水量于2014年发生突变,但并不显著;利用Wavelet分析发现,区域降水量存在1~8、7~10、14~16年的变化周期。 展开更多

关键词 Mann-Kendall非参数检验 Wavelet分析 降水量 唐山市

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基于EMD-BFS-ELM的径流量预测方法研究

10

作者 史东超 《陕西水利》 2025年第2期22-25,共4页

为准确对水资源径流量进行预测,以唐山滦河站1980年~2020年逐月径流量、同步气候资料及EMD分解得到径流序列模态分量为基础,运用贝叶斯(BFS)方法选取最佳输入变量,再运用极限学习机(ELM)回归方法设计径流量预测模型。结果表明,EMD可用... 为准确对水资源径流量进行预测,以唐山滦河站1980年~2020年逐月径流量、同步气候资料及EMD分解得到径流序列模态分量为基础,运用贝叶斯(BFS)方法选取最佳输入变量,再运用极限学习机(ELM)回归方法设计径流量预测模型。结果表明,EMD可用以识别径流时间序列多重成分特征,滦河站径流量分解得到了11个特征分量和残差趋势项;BFS技术提取了6个有效变量,去除了其余冗余特征,极大减小了模型复杂性;ELM模型对径流量预测验证精度R2=0.96,MAE和RMSE分别为0.29亿m3、0.40亿m3。该研究提出的EMD-BFSELM策略,可为径流量预测提供有价值支持。 展开更多

关键词 EMD分解 BFS变量选择 ELM回归 径流量

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典型山区河流水环境承载力研究

11

作者 陈研研 《水利科学与寒区工程》 2024年第11期85-88,共4页

以唐山地区为研究对象,构建了研究区域水环境承载力评估指标体系,采用加权求和法计算了各指标评价值,分析了驱动力指数、状态指数、压力指数、响应指数及效益指数在2014—2022年的变化规律。结果表明,该地区水环境承载力在2019年、2022... 以唐山地区为研究对象,构建了研究区域水环境承载力评估指标体系,采用加权求和法计算了各指标评价值,分析了驱动力指数、状态指数、压力指数、响应指数及效益指数在2014—2022年的变化规律。结果表明,该地区水环境承载力在2019年、2022年为超载状态,2014—2018年处于临界超载状态,2020年、2021年处于未超载状态;除状态指数总体上呈降低趋势外,效益指数、响应指数、压力指数及驱动力指数均呈上升趋势。 展开更多

关键词 典型山区 河流 水环境 承载力

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滦河下游河段水质动态变化与趋势分析

12

作者 张春华 《陕西水利》 2025年第4期89-90,97,共3页

地表水环境质量安全是保障周边居民生活环境安全的前提,更是维护水域周边生态环境功能稳定的基础。因此,对唐山市的滦河下游河段布设6处监测点,通过模糊评价与主成分分析,拟查明当前河水水环境质量现状及其污染物的潜在来源。结果表明:... 地表水环境质量安全是保障周边居民生活环境安全的前提,更是维护水域周边生态环境功能稳定的基础。因此,对唐山市的滦河下游河段布设6处监测点,通过模糊评价与主成分分析,拟查明当前河水水环境质量现状及其污染物的潜在来源。结果表明:沿水流方向,河水水质呈现由好逐渐变差的趋势,河水水质总体较好,Ⅰ、Ⅱ与Ⅲ类水占比达66.67%,Ⅳ类水为33.33%。河水中污染物主要来自于生活污水、农业活动与工业废水,其中,河水中的CODMn、TP、NH_(3)-N与BOD5主要来自生活污水排泄与农业活动中过量施撒含氮、磷元素化肥,而Cr与Pb则主要来自工业废水渗漏。同时,加强沿河两岸生活污废水排放监管力度,深化与推广现代农业生产技术对于巩固和改善当前河水水质尤为关键。 展开更多

关键词 滦河 水质评价 模糊评价 污染物来源

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水利工程建设对水文测验工作的影响及对策 被引量：3

13

作者 郭英 《水利科学与寒区工程》 2022年第10期44-46,共3页

由于水资源的需求逐渐扩大,同时水利工程大规模建设,改变了河流的水沙情势,导致水文测验成果失真,严重影响了水文成果的科学性。本文以唐山市受水利工程影响的水文站为例,阐述了水利工程建设对水文站水文测验的影响,并提出相关的解决方... 由于水资源的需求逐渐扩大,同时水利工程大规模建设,改变了河流的水沙情势,导致水文测验成果失真,严重影响了水文成果的科学性。本文以唐山市受水利工程影响的水文站为例,阐述了水利工程建设对水文站水文测验的影响,并提出相关的解决方案,用以提升水文测验的真实性。 展开更多

关键词 水利工程 水文站 水文测验

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水文站渠道输水流量测验误差分析及优化设计 被引量：1

14

作者 郑玉峰 《海河水利》 2022年第2期89-92,共4页

对水文站渠道输水流速仪施测流量方案是否符合规范中规定的多垂线多测点的流量测验误差范围进行估算,分析流速仪施测流量测验中的误差存在原因,为最大程度减少误差带来影响,对流量测验方案进行优化设计,以达到误差小、精度高、经济适用... 对水文站渠道输水流速仪施测流量方案是否符合规范中规定的多垂线多测点的流量测验误差范围进行估算,分析流速仪施测流量测验中的误差存在原因,为最大程度减少误差带来影响,对流量测验方案进行优化设计,以达到误差小、精度高、经济适用目的。 展开更多

关键词 渠道输水 流量测验 误差分析 解决方法 优化设计

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水文站水情信息化建设探析 被引量：1

15

作者 郑玉峰 王永福 丁仕程 《海河水利》 2023年第11期126-128,共3页

水文站信息化建设是现代水文工作的重中之重,是一个必不可少的关键环节,能最大化地满足防汛指挥对于水文情报数据整理的需要。以河北省小定府庄水文站为例,针对传统水文站水情信息化存在的问题,在查阅大量相关资料和结合工作经验的基础... 水文站信息化建设是现代水文工作的重中之重,是一个必不可少的关键环节,能最大化地满足防汛指挥对于水文情报数据整理的需要。以河北省小定府庄水文站为例,针对传统水文站水情信息化存在的问题,在查阅大量相关资料和结合工作经验的基础上,对水文站水情信息化建设的任务目标和主要措施进行了介绍,期望可以为水文站水情信息化建设提供更多的思路。 展开更多

关键词 水文站 水情信息化 建设方案

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基于随机森林算法的唐山市GPM卫星降水量空间降尺度研究

16

作者 张春华 《陕西水利》 2025年第5期37-40,共4页

GPM卫星降水产品的空间分辨率(约10 km)难以满足区域尺度精细化应用需求。利用随机森林算法对唐山市GPM降水数据进行空间降尺度,提高其分辨率至100 m。研究使用2019年GPM降水数据、DEM等地形因子作为输入,构建并优化随机森林模型。结果... GPM卫星降水产品的空间分辨率(约10 km)难以满足区域尺度精细化应用需求。利用随机森林算法对唐山市GPM降水数据进行空间降尺度,提高其分辨率至100 m。研究使用2019年GPM降水数据、DEM等地形因子作为输入,构建并优化随机森林模型。结果显示,降尺度模型表现优异(R2=0.76,RMSE=24.71 mm);降尺度后的数据呈现更丰富的空间细节和更强的局部异质性,特别是在地形复杂区域;经度、纬度和海拔是影响降水分布的主要因素。研究表明,随机森林算法能有效提高GPM降水数据的空间分辨率。研究结果可为区域水资源管理和生态环境保护提供更精细的数据支持。 展开更多

关键词 GPM卫星降水量 空间降尺度 随机森林 唐山市 地形因子 机器学习

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雄安新区起步区雨水利用及其影响研究

17

作者 裴梦桐 《水利规划与设计》 2023年第9期41-46,共6页

为探求雄安新区未来雨水利用的提升空间及其后续影响,研究重点分析了新区起步区1977—2013年降水特征指标,分别计算现状年(2014年)及规划年(2035年)设计频率下的雨水资源利用量,揭示了规划年新区起步区雨水利用的提升空间。结果表明,规... 为探求雄安新区未来雨水利用的提升空间及其后续影响,研究重点分析了新区起步区1977—2013年降水特征指标,分别计算现状年(2014年)及规划年(2035年)设计频率下的雨水资源利用量,揭示了规划年新区起步区雨水利用的提升空间。结果表明,规划年研究区年尺度及场次尺度平均雨水资源利用量较现状年分别提高25.2%、37.5%。结果可作为雄安新区雨水资源控制利用研究的定量化参考,并为解决我国城市地区多水源供水问题提供科技支撑。 展开更多

关键词 雄安新区 雨水资源利用 径流控制 海绵城市

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筑牢安全防火墙 为水文保驾护航

18

作者 刘玉伟 《河北水利》 2023年第7期20-20,共1页

安全生产是事业发展的前提和根本,事关社会稳定和发展。习近平总书记高度重视安全生产工作,作出一系列重要论述和指示批示,“安全是发展的前提,发展是安全的保障,安全和发展要同步推进”“坚持人民利益至上,始终把安全生产放在首要位置... 安全生产是事业发展的前提和根本,事关社会稳定和发展。习近平总书记高度重视安全生产工作,作出一系列重要论述和指示批示,“安全是发展的前提,发展是安全的保障,安全和发展要同步推进”“坚持人民利益至上,始终把安全生产放在首要位置”,这些重要指示精神为我们做好安全生产工作提供了根本遵循。对于水文行业安全生产工作来说,要结合水文工作实际,着眼于安全生产工作面临的严峻复杂形势,将安全责任落实到位,紧盯重点领域和关键环节,坚决克服松懈麻痹思想,通过行之有效的举措将安全生产工作抓紧抓实,确保水文安全稳定发展。 展开更多

关键词 水文行业 水文工作 安全责任 安全生产工作 根本遵循 保驾护航 同步推进 落实到位

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动力作用下水利边坡失稳形态研究

19

作者 王婧 《水利科技与经济》 2023年第8期92-95,112,共5页

为了分析水利边坡失稳形态,以唐山地区滑坡为例,基于综合结构势理论的原理和方法,分析降雨、地震和地震后降雨3种工况下的边坡失稳特征。结果表明,地震强度和持续时间以及降雨引起的湿化改变了原位黄土的结构状态;边坡的稳定状态与土壤... 为了分析水利边坡失稳形态,以唐山地区滑坡为例,基于综合结构势理论的原理和方法,分析降雨、地震和地震后降雨3种工况下的边坡失稳特征。结果表明,地震强度和持续时间以及降雨引起的湿化改变了原位黄土的结构状态;边坡的稳定状态与土壤的初始结构状态密切相关,原位土壤会比重塑土具有更好的稳定性;地震后降雨对边坡稳定性产生了最严重的影响。研究结果可为边坡地质灾害预警与防治提供参考。 展开更多

关键词 地震 边坡 稳定性 降雨

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水土保持措施对水土流失防治效果影响分析 被引量：5

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作者 王雪 《水利科技与经济》 2024年第6期64-67,共4页

水土保持措施对减流减沙效果的影响,对于环境保护、资源管理和决策制定具有重要意义。针对不同水土保持措施对减流减沙的影响进行了分析。结果表明,采取不同措施后的减流率为38.1%~86.7%,减沙率为68.6%~96.1%;在工程措施方面,相较于单... 水土保持措施对减流减沙效果的影响,对于环境保护、资源管理和决策制定具有重要意义。针对不同水土保持措施对减流减沙的影响进行了分析。结果表明,采取不同措施后的减流率为38.1%~86.7%,减沙率为68.6%~96.1%;在工程措施方面,相较于单一措施,复合措施的减流效果在70%以上,减沙效果在90%以上,表明复合措施优于单一的植物措施。研究结果可为水土保持治理提供参考。 展开更多

关键词 水土保持 减流减沙 降雨量 径流量

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