黑龙江干流水位预报方法研究

选用基于混合线性回归模型的黑箱模型方法对黑龙江干流中上游段包括漠河、鸥浦、三道卡、长发屯、乌云、勤得利6个站点进行水位过程模拟,探讨我国江河河道的水位预报问题。模型结构采用AIC准则和DW检验综合确定,参数通过最小二乘估计,模型以2006-2010年汛期(5-9月)日时间尺度的水文观测资料进行参数率定,以2011年汛期日时间尺度的水文观测资料进行模拟验证;并对模型输出不确定性,参数敏感性进行分析研究。结果表明:1所提出的模型方法在黑龙江干流地区应用较好,6个站点的预报合格率均达到85%以上,确定性系数也都为0.97以上,预报方案精度均能达到甲等,可以用于今后干流作业预报。2通过统计Monte Carlo模拟的输出变量标准差量化了模型输出不确定性,标准差越大,说明预报的洪水过程线越不确定,从而模型不确定性也就越大;运用标准回归系数敏感性分析得出,模型中干流入流不同时间阶数中最小的参数最为敏感,支流入流不同时间阶数中最小的参数次之,时间阶数大的参数一般不太敏感。     

浅析模型参数的常用优选方法

常用模型参数有多种优选方法,本文对洪水预报模型中经常采用的试错法、Rosenbrock、单纯形法等优选方法进行了分析和总结对比,以期找出较为适用的洪水预报模型参数优选方法。     

基于数据分析技术的水文组合预报应用研究

水文组合预报方法是对多种预报模型的预报结果进行组合分析的一种预报方法.针对历史洪水数据丰富和相对贫乏两种情况,分别提出基于多目标模糊优选和基于贝叶斯分析的组合预报模型.前者是选用多目标模糊优选模型根据各预报方案在不同流量级别下的预报精度确定方案优属度,而后加权平均的组合预报模型;后者则是以贝叶斯分析为基础,同时结合专家经验、马尔可夫蒙特卡罗模拟、Gibbs抽样法,并引入实时校正的组合预报模型.以嫩江流域为实例,分别对两种组合预报模型的精度进行了验证.验证结果表明:两种模型可行而且实用,预报精度均明显高于单个模型的预报精度.     

多方程线性模型系统的贝叶斯预报分析

多方程线性模型系统的贝叶斯预报分析是贝叶斯线性模型理论的重要组成部分.作者利用模型系统的统计结构，证明了矩阵正态Wishart分布为模型参数的共轭先验分布. 利用贝叶斯定理，作者根据模型的样本似然函数和参数的先验分布推得了参数的后验分布，然后从数学上严格推断了模型的预报分布密度函数，证明了模型预报分布为矩阵t分布. 研究表明由于参数先验分布的作用，样本的预报分布与其原统计分布有着本质性差异，前者服从矩阵正态分布，而后者服从矩阵t分布.     

随机参数扰动下的洪水概率预报研究

基于水文模型参数不确定性的客观存在性,在分析随机参数概率分布特征的基础上,文章提出随机参数扰动下洪水概率预报的方法。通过淮河王家坝流域19场洪水的模拟试验可知,该方法所给出的概率预报结果能够覆盖不同量级的洪水过程,预报结果可靠;其均值预报结果与传统预报方法的预报精度相当,确定性预报结果准确。这说明基于参数不确定性客观存在研究洪水概率预报,可以定量描述参数不确定性对预报结果概率分布特征的影响,对于提高洪水预报数据的有效信息含量、提升预报结果的可靠性具有参考价值。     

智能健康住宅监护数据分析方法的研究

智能健康住宅为缓解人口老龄化的压力和优化医疗资源配置提供了重要手段。其特点是在家庭环境下提供各项生命体征参数监测,并对监护数据自动分析处理。本文提出了以时序建模为基础的分析方法。此方法由三个部分构成,包括模型辨识、模型更新、以及基于模型的预报区间确定。模型阶数基于最终预报准则确定,使得模型能更好的符合观测数据。基于自适应滤波器算法对模型参数进行在线更新,确保模型能更好的描述监护数据的动态特性。根据建模结果,作前向30步预报,确定预报区间。从而实现对监护数据中的平稳、异常值、以及状态变化三种特征模式的识别。通过应用PhysioNet中的三组数据集进行实验研究。实验结果表明此方法的预报结果准确,能实现对于智能健康住宅中连续监测获得的数据进行在线分析。     

流域洪水预报与调度系统研制

研究作为防洪减灾非工程措施的重要措施之一的洪水预报及调度系统制定的方法.结合不同水文模型，采用最小二乘递推模型进行误差实时校正，使用水文资料的自动内插来编制流域洪水预报方案，以GIS为平台进行预报结果的显示、分析、查询等.提出了制定流域洪水预报及调度软件系统一套完整的方案，并提供在沂沭泗水系和故县水库的两个应用实例.     

基于模糊推理和关联规则分析的河道洪水预报模型

河道洪水预报过程是一项复杂的非线性计算过程.为及时准确地预报下游河道特征值,针对传统模糊推理中存在的规则数过多和模型参数难以确定的问题,提出了一种新的模糊推理河道洪水预报模型.该模型以T-S模糊推理法为基础,通过对历史数据的关联规则分析和建立非线性优化模型确定模糊规则数目和模型参数,最后预报未来出现的流量数值.实例分析表明,基于模糊推理和关联规则分析的河道洪水预报模型易于理解,特别对防洪比较重要的高流量的预报结果较好.     

巷道围岩变形的有限元分析及灰色模型预报

介绍了采集力学参数、建立计算模式的有效方法，应用有限元结构分析软件ALGOR实现分别建立、统一联接(COMBSST)生成了支护与围岩相互作用的三维有限元模型，分析了模型各结点的位移及受力情况，计算了巷道围岩变形；又应用灰色系统理论对围岩未来力学行为及可能出现的破坏进行了预报，并对灰色模型的建模条件和预报精度作了分析比较；为巷道支护设计和围岩控制提供了理论依据。     

双边永磁同步直线电机随机模型系统辨识

为解决双边永磁同步直线电机离散传递函数模型参数动态变化、传统方法辨识精度低的问题,提出一种基于随机模型的系统辨识方法,分析运动过程中的系统特性,结合具有随机扰动项的Box-Jenkins模型,辨识动态系统传递函数模型参数。通过注入不同频率逆M序列电流信号,充分激发系统响应,比较分析不同实验条件下的系统辨识结果。选择预报误差法定义平方差代价函数,运用Levenberg Marquardt算法不断迭代优化以获得传递函数模型最优参数。通过对不同采样频率、不同注入电流幅值和不同电机运动速度条件下的系统辨识对比分析,获得最佳辨识模型。结果表明,当采样频率为1000 Hz,注入电流幅值为2.0 A和电机运动速度为50 mm?s-1时,获得最优辨识仿真输出匹配度为94.81%,平方差为7.84×10-4。     

中小流域防洪决策支持系统设计研究--以我国东南沿海甬江流域为例

以我国东南沿海甬江流域为例 ,探讨了将地理信息系统应用于中小流域洪水预警和防洪减灾系统的途径和方法 .研究设计了中小流域防洪决策支持系统的结构 ,初步实现了流域水情自动监测、洪水预警、灾情评估和洪水调度等多种功能 .该系统有力的提高了中小流域防洪决策水平 ,并为中小流域防洪减灾决策支持系统的建立提供了经验和模式 .     

小流域洪水预报新安江模型参数优选方法及应用研究

针对小流域洪水降雨强度大、历时短、汇流速度快的特点,提出了一种应用新安江模型进行小流域洪水预报及模型参数优化率定的方法.该方法以最小二乘法作为模型参数优选的准则,并采用逐次渐进网格寻优法优选模型参数.由于该方法同时优选所有模型参数,不需要对实测径流进行分割,从而可避免人工分割径流而出现的参数率定误差.最后,按照该方法,应用二水源、三水源新安江模型对广东省黄京塘流域进行了研究计算,优选出了模型参数.模型验证结果表明,二水源新安江模型效果比三水源新安江模型好.     

基于MAPGIS与人工智能的太原市防汛指挥视频会商支持系统

阐述了基于MAPGIS与人工智能的太原市防汛指挥视频会商系统的总体思路、设计目标、洪水预报计算模型、系统功能,指出该系统在发生洪水时可迅速采集和传输各种信息,并对其发展趋势做出预测和预报,对夺取抗洪斗争胜利具有十分重要的意义。     

溃坝洪水经济损失评估研究进展

介绍了目前洪水损失评估常用的综合性软件以及学术团体研究开发的专业模型;阐述了溃坝洪水经济损失评估的研究热点,如区域洪灾损失与实时评估问题、动态评估模型等;讨论了支持向量机、模糊理论、人工智能、灰色理论等在洪水经济损失评估中的应用;分析了当前溃坝经济损失评估方法的缺陷与未来发展趋势．     

GIS支持下的曹娥江上游洪泛区洪水演进模型的建立

专门分析模型是洪灾分析评估信息系统中的关键技术问题。本文在已有工作的基础上，结合水力学原理，并以曹娥江流域为试验区，研制了洪泛区洪水演进的模型，为制定洪泛区防洪规划提供了有价值的依据，拓展了地理信息系统的分析功能。在模拟分析的基础上，介绍分析了洪水风险图这一新型专题图的概念和实质含义，并自动设计了试验区不同入流条件下的洪水风险图，为试验区的防洪抢险提供了依据。     

水动力学模型实时校正方法对比

选择典型的实时校正方法:传统的误差自回归、基于K最邻近算法(KNN)的非参数校正及基于Kalman滤波的多断面校正法,并以Kalman滤波与KNN结合构造综合方法,以淮河流域吴家渡—小柳巷区间作为试验河段,构建一维水动力学模型并与实时校正方法联合应用。简要介绍这4种方法的原理与模型构建方法,然后对比分析各种方法的模拟结果,尤其对模拟洪峰稳定性、峰现时间、峰现误差等进行比较,认为前3种基本方法均能在相当长的预见期内提高洪水的预报精度,而综合法实时校正法对洪峰部位的模拟更为稳定可靠、总体效果更好,更适合预报校正工作的需要。     

一种新的洪水随机模拟模型的应用

将俄罗斯水文学者Khristoforov等建立的一种能反映洪水涨快落慢特性的随机模拟模型应用于钱塘江流域衢江衢县站汛期洪水流量过程模拟,并提出了模型参数的提取方法,同时对参数的分布线型进行了统计检验,对模拟结果分别进行了长、短序列不同时段洪峰洪量统计特性的实用性检验.结果表明:该模型能够通过实用性检验;模拟出的汛期洪水流量过程线能较好地反映实际洪水变化特性;与传统且常用的相关解集模型及季节性AR(1)模型相比,该模型所用参数大为减少,而且模拟效果也优于以上2种模型.     

基于Extend FAST方法的新安江模型参数全局敏感性分析

 模型参数敏感性分析可以诊断模型结构、识别模型关键参数,是模型建立和应用的关键步骤。该文应用高效、稳健的Extend FAST方法,以流溪河水库入库洪水模拟为例分析新安江模型参数的全局敏感性。结果表明,对Nash Sutcliffe效率系数、总水量平衡误差系数、低水流量误差系数、高水流量误差系数四个目标函数,模型参数敏感性表现不同。Extend FAST方法的部分结果与GLUE方法的结果进行对比,两者对敏感性评价的结果基本一致,Extend FAST给出的主要敏感度和参数组合作用的敏感度也可以作为模型不确定性分析的依据。     

广西岩溶峰丛流域雨洪产流系统模型_以奇庚江范团以上流域为例

本文在考虑广西岩溶峰丛流域产流物理机制和主要特点的基础上,建立了一个岩溶峰丛流域雨洪产流的系统模型.模型中用产流系统→子系统→单元的嵌套系统结构,照顾了岩溶峰丛流域不闭合的特性以及产流损失无上限的特性,用产流损失需水概念推出e指数型产流计算公式及各参量计算方法.本文还通过个例计算,检验模型应用效果;通过不同方案计算成果对比表明,本模型的计算合格率有较明显提高.