基于CEEMD-BP模型的水文时间序列月径流预测

水文时间序列月径流预测在水资源的规划与管理方面具有重要的作用,由于径流序列的非线性和非平稳性,对其准确地进行预测较为困难.本文基于1956—2013年青海湟水河流域月径流序列,将完备的集合经验模态分解方法(complete ensemble empirical mode decomposition, CEEMD)与BP神经网络组合进行月径流预测.结果表明:组合模型CEEMD-BP和EEMD-BP相比于单一的BP神经网络,可以更好地保留原始数据的信息,预测效果更好,其中CEEMD-BP在组合模型中的预测精度更高,可用于水文时间序列月径流预测.     

基于非平稳GEV模型的黄河源区枯季径流演变特征分析

为剖析气候变化对水文极值非平稳性的影响,采用5 a滑动平均和Mann-Kendall突变检验法对黄河唐乃亥水文站1957—2018年最枯多日平均流量进行非平稳检验;根据Kendall等级相关分析法优选气候指数,以时间和气候指数为协变量构建非平稳广义极值分布(generalized extreme value, GEV)模型,并进行参数估计与模型优选,对比平稳与非平稳GEV模型在枯季径流模拟中的应用效果。研究结果表明：黄河源区枯季径流呈现明显的非平稳特征;平稳GEV模型的模拟值偏高,以西太平洋指数为协变量的非平稳GEV模型对极值的拟合效果较好,且能较好地解释极端枯水事件的波动性。     

基于多种径流预测耦合模型的流域月径流预测优选研究

为了提高径流预测的准确性,以澄碧河流域坝首站1979-2019年共41 a的实测月径流序列为例,在优选Elman神经网络模型、支持向量机模型、BP单一预测模型的基础上,分别耦合经验模态分解(EMD)、集合经验模态分解(EEMD)和经验小波变换分解(EWT),选取纳什效率系数(NSE)、平均相对误差绝对值(MAPE)和均方根误差(RMSE)对测试集的预测结果进行评价与分析。结果表明：相对于Elman神经网络模型和SVM模型,BP模型的预测效果较好;耦合预测模型预测精度都优于单一模型。耦合模型中,EWT-BP的纳什效率系数为0.91,预报等级为甲级,预测精度优于EMD-BP和EEMD-BP。采用数据预处理技术生成平稳序列,可有效减少原序列存在非线性和不稳定性特征的影响,并有利于提高流域水文模型的径流预测能力。     

基于人工神经网络的降雨径流模拟研究

针对水库径流难以预测的问题。采用改进的动量．自适应学习率调整BP神经网络方法,以南告水库作为研究对象,对水库的日资料进行径流模拟。并对该模型在径流模拟中的方法和难点问题进行分析和探讨。改进的BP模型模拟的结果与三水源新安江模型的模拟结果相比较,探讨改进的BP模型应用于水文模拟的可行性。研究结果表明,改进的BP模型用于水文模拟是可行的。     

基于EMD-AR模型的黄河下游灌区地下水漏斗演变预测

社会经济和农业的不断发展使得人们对地下水需求程度变得愈来愈强,导致开采区出现严重的地下水漏斗,影响当地社会、经济与环境的高质量发展.为探明黄河下游灌区地下水漏斗演变特征,基于人民胜利渠灌区24个观测井64年的实测数据,通过ArcGIS空间插值对整个灌区地下水漏斗的形成、演变特征及年际变化趋势进行分析.采用基于经验模态分解（Empirical Mode Decomposition, EMD）的自回归（Autoregression, AR）模型和普通最小二乘（Ordinary Least Squares, OLS）线性回归模型分别对2022-2030年夏庄漏斗的中心水位和面积进行预测.结果表明,整个灌区地下水漏斗中心最先出现在董庄,逐渐过渡形成以夏庄为中心的地下水漏斗,漏斗中心水位在不断下降,面积不断增加.2022-2030年夏庄漏斗中心水位下降约1.5 m,面积增加约8.5 km².以2025年为分界点,2025年前后漏斗中心水位和面积变化速度不同.2022-2025年漏斗中心水位下降速度约为0.08 m/a,漏斗面积增加速度约为1.4 km²...     

基于改进麻雀搜索算法的黄河花园口日径流预测研究

为准确预测河南省内黄河径流量,减少黄河泛滥隐患,帮助防洪工作开展。文章提出以改进麻雀搜索算法（ISSA）为基础的EMD-ISSA-LSTM径流预测模型。选取花园口水文站2009—2022年日径流数据作为实验数据,均方误差（MSE）、平均绝对百分比误差（MAPE）和纳什效率系数（NSE）作为模型评价指标。实验结果表明：EMDISSA-LSTM模型在花园口日径流预测中具有较好的准确性和稳定性,其中,预见期为1 d时NSE达到0.965。该研究为花园口水文站日径流预测工作提供了有效的工具,有利于水资源优化管理和水库的防洪调度。     

黄河下游生态径流量计算研究

选取黄河下游地区花园口、高村、利津3个代表站的实测月径流量系列,利用逐月均频率计算法和改进的Tennant法2种历史流量计算方法分别计算了3个代表站的生态径流过程.结果表明:虽然2种计算方法原理不同,但是由逐月均频率计算法得到的适宜生态径流量大都在改进的Tenannt法所得结果的最佳或极好范围之内,只有个别月份与最佳范围的数值有一定的差值,但也位于可接受的范围内.     

基于BP人工神经网络的湖南省汽车保有量预测

文章在具体分析影响湖南省汽车保有量的各相关因素及主导因素的基础上，应用BP神经网络预测湖南省2005年的汽车保有量。预测结果表明，与传统的预测方法相比,BP神经网络的精确度更高，这表明BP神经网络具有很强的学习与泛化能力。     

基于BP神经网络的泉州市山美水库降雨径流模拟研究

考虑到降雨-径流的非线性关系的复杂性,同时保证较高的计算时间效率,本研究采用率定—验证同步进行的BP神经网络模型,以降水量、时间、气温、风速、辐射量等5个因子作为输入层变量,以实测流量为训练数据,对泉州市山美水库来水量进行月时间尺度的模拟.并与SWAT分布式水文模型的模拟结果进行比较,以此评价BP神经网络模型模拟降雨径流过程的精确度与可行性.研究结果表明,BP模型模拟结果的误差均在允许范围内且精确度较高,适用于山美水库来水量预测研究.     

人工神经网络在电力系统短期负荷预测中的应用

根据电力系统短期负荷变化的特性,提出BP模型在实际负荷预测应用中的方法和步骤．对BP网络结构、样本空间、收敛性等作了有针对性的研究．结果表明：多层神经网络应用于电力系统短期负荷预测是可行和有效的．其预报结果比传统的负荷预测方法更准确、经济、效果更好．     

人工神经网络在黄河水环境质量评价中的应用

为准确和客观地评价地表水环境质量状况,建立了黄河水环境质量评价的BP神经网络模型.仿真结果表明:改进后的BP神经网络计算速度快、评价精度高、结果客观准确,说明用BP神经网络方法评价地表水环境质量是可行的.     

基于小波分析的黄河河川径流变化规律研究

采用Morlet小波函数,分别对黄河上、中、下游河川径流序列进行小波分析,揭示了黄河上、中、下游河川径流变化多时间尺度的复杂结构,分析了不同时间尺度下的径流序列变化周期和丰枯突变点.通过小波方差检验,得出黄河上、中、下游径流变化第一主周期均为22年.经径流变化趋势分析,预测黄河上、中、下游大约在2003～2012年均将处于偏丰期,结果表明上、中、下游河川径流变化具有同步性.     

对黄河下游河道认识的突破

一、造成“小水大灾”的原因近年来 ,随着清水资源的优先开发 ,龙羊峡、刘家峡两座大型水库投入运用 ,及上中游地区工农业用水的增长 ,黄河下游的问题更加突出。龙、刘水库汛期的最大蓄水量可达１００亿ｍ３,使得汛期进入下游的水量大幅度减小 ,含沙量增加 ,洪峰流量减小 ,洪水的造床作用减弱 ,河槽严重淤积并萎缩 ,平滩流量减小 ,二级悬河进一步发展 ,几乎年年出现长时间断流 ,防洪和水资源利用问题更加突出 ［１］。１．河槽严重淤积 ,平滩流量减小黄河是多沙河流 ,小水挟带的泥沙在河床中的大量淤积 ,是造成洪水位逐年抬升的主要原因。表…     

黄河源区枯季基流的周期变化规律与成因

利用小波变换、小波系数方差等方法分析了黄河沿水文站1955—1999年枯季3月基流量周期变化规律,同时利用显著周期振幅的不稳定性,计算同周期枯季基流与气象要素的小波系数的相关系数,分析了枯季基流变化趋势及显著周期的气象成因,解释了三次断流的原因.计算结果表明源区枯季基流量存在一个强趋势项、7—8年与3—4年两个显著周期.强趋势项决定了枯季基流量的总体变化规律;受其影响,20世纪50年代以来,源区枯季基流量呈现枯-丰-枯的变化规律.计算结果还表明枯季基流量的强趋势项为气温所致;两个显著周期为降水所致.文章根据地下水、枯季基流及气象要素间的关系,推知源区地下水位变化也存在强趋势、7—8年与3—4年周期.50年代以来,源区地下水位的经历了低-高-低的变化规律.1999年以后的一段时间内源区地下水位仍然较低.     

基于VMD-CNN-LSTM模型的渭河流域月径流预测

为了提高月径流预测的精度,解决月径流的非线性和不稳定性对于预测结果的影响,提出了变分模态分解(VMD)、卷积-长短期记忆神经网络(CNN-LSTM)组合的VMD-CNN-LSTM模型.通过选取渭河流域张家山站和魏家堡站1960—2005年的实测月径流数据进行训练和测试,并与EMD-LSTM、EMD-CNN-LSTM、V...     

黄河下游历史时期环境变化的烧失量记录

基于精确14C测年,对黄河下游地区湖泊沉积物岩芯的烧失量进行了分析,结合历史文献资料重建了该区域的气候环境演变历史.研究表明,黄河下游地区沉积物烧失量指示了数次冷暖干湿的大环境变化:2400-1600aBP期间,气候较为温暖,后期转冷;1600-1000aBP期间,气候波动较为复杂,间或有冷暖交替现象;1000aBP至今,气候以暖湿为主,中期有较大波动.     

黄河下游城市群信息网络空间结构研究

基于2021年城市间信息关注度数据,利用社会网络分析法,从网络层级、城市节点、空间聚类、空间组织模式等方面研究黄河下游城市群信息网络空间结构特征,并提出黄河下游城市群高质量协同发展策略.研究表明:黄河下游城市群信息联系层级分布具有明显等级性和距离衰减性,形成以区域中心城市——郑州、济南、青岛为核心的“核-辐结构”;黄河下游城市群城市节点的程度中心度和接近中心度呈现梯度分异,中介中心度出现明显极化现象,郑州、济南、青岛始终处于中心位置,山西、河北、安徽省内大部分城市处于边缘位置;黄河下游城市群空间聚类的划分具有地域邻近性,且受省级行政边界的限制,形成“四大片区八个组群”;黄河下游城市群信息网络形成以郑州、济南、青岛为核心,临沂、潍坊、烟台、洛阳、邯郸、南阳、新乡等为次级核心的网络型组织模式.     

人工神经网络在海运量预测中的应用

人工神经网络是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的数学模型,广泛应用于自动控制、模式识别等领域.本文首先简单的介绍了人工神经网络的相关理论,接着重点分析了BP神经网络预测应用的基本原理,并通过某货物海运量的实例建立BP神经网络时序模型预测未来运量,最后对预测结果和BP网络结构性能进行分析.     

黄河下游引黄灌区的节水灌溉

根据黄河水资源特点及黄河下游灌溉状况。引黄灌区需水量将逐年加大，供需矛盾加剧．面节水灌溉是缓解引黄灌区水资源供需矛盾和保持生态环境的必经之路．