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1.
为提高流域中期径流预报精度，提出了一种基于机器学习的多模型融合的中期径流预报方法，并应用于桓仁水库流域。首先采用BP神经网络（BP）、多元线性回归（MLR）、支持向量机（SVM）构建旬尺度的单一径流预报模型；再基于信息熵和机器学习方法对上述单一模型的结果进行融合，分别建立基于信息熵、BP神经网络、SVM的信息融合预报模型；进一步考虑融雪影响，构建春汛期旬径流预报模型。引入平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）和预报合格率（QR）三个误差评价指标，综合评定各模型在汛期和非汛期的径流预报精度。结果表明：(1)所有模型对径流变化趋势的模拟效果相对较好，单一模型对峰值的模拟表现较差；(2)基于机器学习算法的融合模型能很好结合不同预报模型的优势，模拟精度优于各单一预报模型和基于信息熵的融合模型，共提高汛期10个旬的径流预报精度，且将6个旬的预报合格率提升至100%，预报合格率的最大提升率达到24%；(3)考虑融雪影响的旬径流预报模型在3月和4月的预报合格率均在90%以上，提高了流域的非汛期径流预报能力。研究提出的基于机器学习的信息融合预报方法可得到准确性和可靠性较高的径流预报模型，为桓仁... 相似文献
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《中国农村水利水电》2019,(9)
针对石羊河流域开展水量调度对中长期径流预报的迫切需求,以西营水库为研究对象,在分析石羊河流域径流特性的基础上,构建基于主成分分析法筛选预报因子的BP、Elman和PSO-SVR三种预报模型对西营水库进行年径流预报。结果表明,基于主成分分析的Elman和PSO-SVR中长期径流预报模型在率定期和检验期的合格率均满足相关规定对作业预报模型的精度要求,可为石羊河流域中长期径流预报提供实际支撑,为石羊河流域开展水资源优化配置和水量调度提供依据。 相似文献
3.
可靠的月径流预报可以为水库科学运行与管理提供依据。通常而言，月径流预报模型可分为过程驱动和数据驱动两类。对于数据驱动模型而言，预报模型的选取和其对应的输入数据共同决定了预报的效果。然而，现有研究多集中于模型结构的对比分析，就模型输入数据对预报效果的影响的讨论较少。尽管海温与区域降水、径流的遥相关关系已被广泛证实，当前基于数据驱动模型的月径流预报在选择海温预报因子时通常仅考虑固定海域的海洋表面温度场作为遥相关因子，而忽视了海温场的空间分布特征和关联性。研究以天生桥一级（天一）水库入库径流为例，在考虑水库前期径流和大气环流因子的基础上，将海温偶极因子纳入待选预报因子集，在年内各月分别构建预见期为1～12个月的多元线性回归模型，探索各因子组合方式对预报效果的影响。结果表明：(1)只使用前期径流因子开展预报时效果较差，但在预见期为1～3个月时，将其与大气环流因子或海温偶极因子结合使用能有效提高两种因子单独使用时的预报精度；(2)含有海温偶极因子的预报因子组合在预见期较长时的预报效果优于只考虑大气环流因子和考虑径流和大气环流因子的模型，其中，提升效果最为显著的月份为9月和11月，以径流和海温偶极... 相似文献
4.
径流预报在水资源综合开发利用、科学管理、优化调度等方面起着至关重要的作用。针对不同预报方法预报精度存在差异的问题,本文选用多元线性回归模型（MVLR）、灰色动态GM（1,N）模型、人工神经网络模型（ANN）分别对宜昌水文站日、月、汛期、非汛期流量进行模拟与比较分析,并在此基础上建立组合预报模型（CP）。结果表明：ANN模型预报精度相对较高,预报效果总体优于MVLR、GM（1,N）两种模型;CP模型能够降低预报的风险,但预报合格率略有下降;各模型日尺度流量预报精度高于月尺度,非汛期预报精度高于汛期。 相似文献
5.
《中国农村水利水电》2019,(10)
使用神经网络进行水文预报的关键之一是预报因子(输入变量)的筛选。鉴于现有方法对预报中因子与径流间复杂的非线性相关关系考虑不充分以及因子间信息重叠导致的算法"过拟合"等问题,提出了一种信息熵理论和主成分分析方法相结合的预报因子筛选方法,并应用至石羊河流域的中长期径流预报中。实例研究表明:运用基于MI-PCA的预报因子筛选方法构建的石羊河流域中长期径流预报BP神经网络模型检验期预报合格率为91.67%,优于单独基于互信息法(83.33%)和主成分分析法(75.00%)的合格率,预报精度满足相关标准规范的要求,可为石羊河流域中长期径流预报提供实际支撑。 相似文献
6.
径流中长期预报一直以来都是人们关注的热点研究问题,常用的时间序列法、多元回归分析法等都存在预报精度偏差过大的问题。以年径流作为自回归因子,降水和气温作为多元回归因子,建立了年径流预测的非线性混合回归模型,并利用BP神经网络进行模型求解。戴营水文站的年径流预报结果表明,与自回归模型、多元回归模型、BP网络模型和线性混合回归模型相比较,非线性混合回归模型具有较高的预报精度。 相似文献
7.
为探究预报时间尺度选择对中长期径流预报精度的影响,以长江流域上游的寸滩站和宜昌站、中游的螺山站和汉口站以及下游的大通站各33年的流量资料为基础,采用人工神经网络方法,分别选取年、季、月、旬及3日五个预报时间尺度,以1981~2000年作为率定期,2001~2012年作为验证期,对五个水文站的径流进行模拟和预报,并比较其计算结果误差。研究结果表明,随着预报时间尺度的加大,径流模拟和预报的误差先增大后减小,从整体水平来看,月尺度的计算误差最大,3日尺度和年尺度的误差最小。研究结果对实际径流预报工作具有一定的指导意义。 相似文献
8.
《中国农村水利水电》2017,(9)
白龟山水库流域下垫面条件复杂,人类活动剧烈,洪水受上游昭平台水库影响,洪水预报难度大,采用常规的洪水预报模型无法满足水库防洪调度对洪水预报的精度要求。为了充分发挥水库在淮河流域防洪中的作用,实现水库洪水资源的最大化利用,需要高精度的水库入库洪水预报作支撑。采用国内外新一代流域洪水预报模型——流溪河模型开展了白龟山水库入库洪水预报研究。以高分辨率的DEM为依据,构建了白龟山水库入库洪水预报流溪河模型结构,并确定了初始模型参数,采用PSO优化算法,对模型参数进行了自动优选。对白龟山水库实测入库洪水过程进行了模拟,效果明显优于集总式NAM模型,可应用于白龟山水库入库洪水预报。 相似文献
9.
《中国农村水利水电》2016,(11)
为了更好的研究径流预报误差的分布规律,应用最大熵原理,建立径流预报误差分布的最大熵模型;以官地水库径流预报系列为例,计算其不同预见期的径流预报误差概率密度函数及分布曲线,将该分布曲线与理论正态分布曲线和样本直方图进行对比,结果表明最大熵法求得的误差分布能更好地描述径流预报误差的分布特性。考虑流域径流年内的丰枯变化,以枯水期、汛期和过渡期对径流系列进行划分,分别分析各个时期的误差分布规律,并给出预报误差在不同置信区间下的置信度,从而更好地掌握径流预报误差的分布规律,为提高径流预报精度提供一条新途径。 相似文献
10.
应用时序递阶组合模型预报白溪水 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨白溪水库年平均入库流量序列基本演变规律，在分析研究径流各组成部分的成因的基础上，通过建立趋势项序列、周期项序列和平稳随机项序列的模拟预报子模型，合成时序递阶组合模型，预报白溪水库年平均入库流量。据分析成果显示，该模型概念清晰、结构简单，模拟预报白溪水库年平均入库流量精度较高。 相似文献
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短期降雨预报信息应用在青山水库汛限水位动态控制的可行性分析 总被引：2，自引：1，他引：1
长期以来,青山水库坝址以上流域产汇流时间较短,洪水预报预见期也较短,汛期雨洪资源分布不均匀,造成大量不必要的弃水,水资源利用率较低,同时与周边社会经济的迅速发展十分不协调.根据这些实际当中存在的问题,考虑降雨预报的水库汛限水位控制理念,采用统计学原理,分析了在距离青山水库最近的杭州未来24 h"无雨"和"小雨"量级的降雨预报精度及概率分布,结合青山水库下游防洪标准,论证了未来24小时短期无雨预报信息应用在青山水库汛限水位动态控制中是可行的,从而增加了入库洪水预报的预见期,为合理调度水库、缓解水库水资源供需矛盾提出了解决问题的一种方法. 相似文献
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长期以来,青山水库坝址以上流域产汇流时间较短,洪水预报预见期也较短,汛期雨洪资源分布不均匀,造成大量不必要的弃水,水资源利用率较低,同时与周边社会经济的迅速发展十分不协调。根据这些实际当中存在的问题,考虑降雨预报的水库汛限水位控制理念,采用统计学原理,分析了在距离青山水库最近的杭州未来24h“无雨”和“小雨”量级的降雨预报精度及概率分布,结合青山水库下游防洪标准,论证了未来24小时短期无雨预报信息应用在青山水库汛限水位动态控制中是可行的,从而增加了入库洪水预报的预见期,为合理调度水库、缓解水库水资源供需矛盾提出了解决问题的一种方法。 相似文献
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长期以来,青山水库坝址以上流域产汇流时间较短,洪水预报预见期也较短,汛期雨洪资源分布不均匀,造成大量不必要的弃水,水资源利用率较低,同时与周边社会经济的迅速发展十分不协调。根据这些实际当中存在的问题,考虑降雨预报的水库汛限水位控制理念,采用统计学原理,分析了在距离青山水库最近的杭州未来24小时“无雨”和“小雨”量级的降雨预报精度及概率分布,结合青山水库下游防洪标准,论证了未来24小时短期无雨预报信息应用在青山水库汛限水位动态控制中是可行的,从而增加了入库洪水预报的预见期,为合理调度水库、缓解水库水资源供需矛盾提出了解决问题的一种方法。 相似文献
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曹伟 《国际沙棘研究与开发》2016,(1):53-56
针对径流时间序列固有的非线性和随机性特点,本文提出了基于灰色关联分析的模糊支持向量机预报方法.该方法在传统支持向量机任意逼近的非线性映射能力上,引入模糊隶属函数来考虑气候和流域下垫面变化下径流样本对预报结果的影响.此外,预报因子选取是中长期径流预报的一大难点,考虑到相关系数法只能衡量因子间线性相关程度的不足,本文采用灰色关联分析来量化预报因子与预报对象的关联程度,并按关联度大小挑选出对径流过程影响显著的预报因子.将该方法应用于新疆车尔臣河的月径流预报中,与GRNN神经网络模型和A-FSVM模型的预报结果比较表明:该方法能提高径流中长期预报精度,是一种有效的径流时间序列预测模型. 相似文献
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在应用水文模型进行水文预报的过程中，由于流域水文模型结构存在诸多的简化和假设，这些简化和假设会给水文预报结果带来误差，因此需要误差修正技术来提高水文模型在实时预报中的精度。系统微分响应方法利用系统响应函数通过对水文模型的输入、状态变量、参数的修正来修正预报结果，该方法理论基础扎实，具有结构简单、不损失预见期的优点，已在多个流域水文模型中得到了广泛的应用，效果较好。VIC模型是一种大尺度分布式水文模型，该模型通过将流域划分成多个大小相同的网格，在网格内模拟产汇流结果。以闽江建阳流域为研究区域，构建流域VIC模型进行径流模拟，将系统微分响应误差修正方法应用于VIC模型中，通过对模型输入中的降雨量进行修正来修正预报结果，并与传统自回归模型误差修正方法（AR模型）进行对比分析。结果表明：系统微分响应方法在VIC模型中的修正效果较好，纳什效率系数从修正前的0.752提高到0.895，径流相对误差从修正前的7.89%降低到5.71%，而AR模型修正结果的纳什效率系数为0.807，径流相对误差为6.77%，这两种修正方法结果表明系统微分响应方法优于AR模型误差修正方法。结果表明系统微分响应修正方法在... 相似文献
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在分析黄河凌汛期的主要影响因素的基础上，建立了黄河三门峡水库入库凌汛期（11～3月）径流预报模型，并对模型进行评定、检验，成果均高于预报规范要求的合格率。为解决黄河水资源供需矛盾，为编制三门峡水库调度和黄河下游多库联合调度方案提供重要的参考依据。 相似文献
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为探讨白溪水库年平均入库流量序列基本演变规律,在分析研究径流各组成部分成因的基础上,通过建立趋势项序列、周期项序列和平稳随机项序列的模拟预报子模型,合成时序递阶组合模型,预报白溪水库年平均入库流量.据分析成果显示,该模型概念清晰、结构简单,模拟预报白溪水库年平均入库流量精度较高. 相似文献
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降雨径流相关模型在丹江口水库洪水预报中的应用研究 总被引：1，自引：0，他引：1
针对丹江口流域已有水文资料及流域气象特点,将该流域划分为12个单元区,建立降雨径流经验相关模型,应用于丹江口水库的短期洪水预报系统,并采用基于可变遗忘因子递推最小二乘算法的校正技术对预报流量过程进行实时校正。计算结果表明,基于降雨径流经验相关模型预报的洪水过程与实测过程基本一致,洪峰数值及峰现时间指标合格率较高。实践证明,模型具有较高的预报精度,可为防汛部门提供较为准确的降雨径流预报方法。 相似文献
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在分析黄河凌汛期的主要影响因素的基础上,建立了黄河三门峡水库入库凌汛期(11～翌年3月)径流预报模型,并对模型进行评定、检验,成果均高于预报规范要求的合格率.为解决黄河水资源供需矛盾,为编制三门峡水库调度和黄河下游多库联合调度方案提供重要的参考依据. 相似文献
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针对传统水库多目标优化调度方案决策时往往忽略入库径流不确定性影响的不足,一方面对评价指标选用区间数,并以考虑入库径流预报误差下的模拟入库径流为输入时优化计算得到的最大和最小值为其上下限;另一方面在采用博弈论集合模型对基于序关系分析法的主观权重和Critic法的客观权重进行组合赋权的基础上,对VIKOR模型进行了改进以提高评价指标权重的可信度和合理性。应用于三峡水库入库径流不确定下多目标优化调度方案决策的算例分析表明,决策结果与以实际径流过程为输入时的基本一致,说明了该方法的合理性和实用性,为入库径流不确定下水库多目标优化调度方案决策提供了一种新途径。 相似文献