松花江流域中长期径流预报研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:y1271
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
潜在预报因子的选取是将数据驱动的径流预报模型应用于实际工程的关键问题之一。国内外研究学者多聚焦于预报模型的优化与改进、模型参数优化方法的研究和不同预报模型、不同参数优化方式的对比分析,而对于因子优选方案的综合对比分析及其适用性的研究较少。为提取更多有效的预报信息从而提高模型的模拟精度,本文引入74项大气环流指数,与流域代表站点的降水、径流水文序列一同参与径流预报输入因子的优选,以相关分析法(CA)、基于相关分析的主成分分析法(CA-PCA)、互信息法(MI)及基于互信息的主成分分析法(MI-PCA)4种因子优选方案下不同筛选结果作为多元线性回归法(MLR)、支持向量回归模型(SVR)、BP神经网络模型(B P)的输入,对松花江流域佳木斯水文站的月平均流量进行预报,得出适用于松花江流域径流预报的潜在影响因子筛选方案与预报模型。主要结论如下:(1)在松花江流域上,径流与大气环流指标间存在明显的空间特征,其相关性从上游到下游逐渐增加。前滞期为1个月时的大气环流指标、上游三站(扶余站、大赉站及哈尔滨站)月平均径流量和佳木斯站月平均降雨量与佳木斯月平均径流量相关性最大,确定大气环流指标和水文影响因子的最佳预报前滞期均为一个月。(2)在MLR模型下,预报效果MLR-CA-PCA>MLR-CA>MLR-MI-PCA>MLR-MI。CA方案中,预报效果MLR-CA7>MLR-CA4>MLR-CA3,但合格率均未达到丙等水平,整体效果并不理想;CA-PCA方案中,MLR-CA-PCA4拟合效果最优,MLR-CA-PCA3与MLR-CA-PCA7拟合曲线基本重合,三组方案预报结果达到了丙级预报水平;MI与MI-PCA效果较差。在SVR模型下,预报效果SVR-CA-PCA>SVR-CA>SVR-MI-PCA>S VR-MI。CA方案中,SVR-CA7>SVR-CA3>SVR-CA4,其中SVR-CA7的QR为71.67%,达到乙等水平;CA-PCA方案中,SVR-CA-PCA7>SVR-CA-PCA4>SVR-CA-PCA3,其中SVR-CA-PCA7的QR为73.33%,达到乙等水平,相较于其它两种方案明显变好;MI与MI-PCA效果也较差。在BP神经网络模型下,预报效果BP-CA-PCA>BP-CA>BP-MI-PCA和BP-MI。CA方案中,BP-CA3>BP-CA7>BP-CA4;CA-PCA方案中,BP-CA-PCA7>BP-CA-PCA4>BP-CA-PCA3,其中BP-CA-PCA7的RMSE为827.58m3/s,R2为0.81,Q R为78.33%。MI与MI-PCA效果同样较差。(3)CA优选因子方案,在SVR模型的拟合下取得了最好的预报效果,其次为BP神经网络模型,最后为MLR模型。CA-PCA优选因子方案,在BP神经网络模型的拟合下取得了最好的预报效果,其次为SVR模型,最后为MLR模型。CA与CA-PCA最佳拟合方案均为输入因子为7项时的因子组合。MI与MI-PCA两种因子优选方案选出的因子组合在三种径流预报模型的拟合下,拟合效果均不理想。(4)得到最优预报结果的模型为BP神经网络模型,输入因子组合为CA-PCA7。其次为输入因子组合为CA-PCA7的SVR模型。
其他文献
布鲁氏菌属的细菌是兼性胞内寄生菌,属于变形菌门的α-2型分支,会感染多种陆地和水生哺乳动物,包括猪、牛、山羊、绵羊、狗、海豚、鲸鱼、海豹和沙漠木鼠等。动物感染布鲁氏菌后会引起流产、不孕、繁殖成活率低、产肉及产奶量下降、生产能力下降。入侵相关位点B(invasion associated locus B,ialB)基因位于布鲁氏菌第Ⅰ号染色体上,目前关于ialB的报道较少,主要与杆菌样巴尔通体入侵红
外源添加氮磷是草地管理的主要措施之一。研究不同氮磷添加下退耕草地群落优势种的生理与生长响应,对揭示氮磷添加对草地群落物种多样性及稳定性的影响具有重要意义,也可为退耕草地恢复过程中的施肥管理与调控提供科学依据。论文以黄土丘陵区退耕草地群落典型优势种白羊草(Bothriochloa ischaemum)、长芒草(Stipa bungeana)和达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)为研究
苹果浊汁营养丰富,风味怡人,符合消费者对天然健康食品的需求。浓缩是提高液态食品品质、延长保质期、降低运输成本的重要手段。苹果浊汁与苹果清汁不同,它含有丰富的多糖等有机大分子,难以通过常规手段浓缩。正渗透(Forward osmosis,FO)技术是一种可常温操作的膜技术,避免了传统热法浓缩造成热敏性活性成分损失的缺点。本研究基于正渗透技术,围绕苹果浊汁的浓缩展开,探究了正渗透技术浓缩苹果浊汁的可行
现实生活中的属性网络分析是一个复杂的问题。高质量社区能够捕获属性网络全局的重要信息,研究可解释性社区发现方法可为推动相关研究的进一步发展和应用提供一定可能性。通常情况下,结构简单的模型可解释性好,但拟合能力差,往往准确率不高。结构复杂的模型,拟合能力强,准确性高,但由于模型参数量大、工作机制复杂、透明性低,因而模型的可解释性又相对较差。社区发现任务中可选择设计结构简单易于解释的模型然后训练该模型,
猪伪狂犬病由伪狂犬病毒(Pseudorabies virus,PRV)引起,仔猪感染死亡率高,母猪感染可导致繁殖功能障碍,成年猪感染PRV可引起呼吸和神经系统疾病。它是猪病中最具危害的传染病之一,给全世界的养猪业带来了巨大的经济损失。PRV进入易感性细胞需要由细胞受体或因子的协同相互作用介导。PRV感染过程中至少有5种病毒糖蛋白(gB,gC,gD,gH和gL)参与其中,并且已将细胞硫酸肝素(HS)
河川径流是寒旱区居民生产生活用水的主要来源,但其生态环境脆弱,对全球环境变化极为敏感。在全球气候变暖和人类活动加剧的背景下,探讨河川径流的变化特征、控制因子并对其未来变化进行预测,可为寒旱区水资源的管理、生态经济可持续发展等提供重要的科学依据。本文以玛纳斯河源区为研究区,利用实测径流和气象数据及土地利用、植被覆盖、大气环流等数据,采用线性回归、Mann-Kendall检验、偏相关、小波相干等方法研
枯落物是连接植物–土壤复合体的重要“纽带”,其分解是生态系统能量和物质循环的重要环节,对退耕地土壤碳氮循环及土壤生物环境有着重要作用。为探究枯落物分解对退耕地土壤碳氮动态变化的影响以及分解过程中酶活性的作用机制,本研究以黄土丘陵区不同恢复阶段刺槐林为研究对象,通过野外模拟枯落物分解与室内分析相结合的方法,探究枯落物分解特征,同时分析枯落物分解过程中土壤(0–10cm,10–20cm)碳氮组分及酶活
水文干旱通常表现为地表径流和地下水量亏缺,与水文循环和水量平衡密切相关。研究东北松花江流域水文干旱及其与气象干旱间的响应关系,对区域防旱、水资源管理及生活生产有重要意义。本文以松花江流域为研究区,利用概率函数模拟并优选大赉、扶余、哈尔滨和佳木斯4个水文站各尺度月径流的最优分布,计算1、3、6、12个月尺度的水文干旱指数SRI,以游程理论识别干旱特征,进而分析松花江流域水文干旱的时空分布特征;使用5
在线用户行为的挖掘和建模,是社会学和复杂性科学研究的热点。大数据、智能终端等技术的出现,为研究在线用户行为提供了技术和数据支持。通过分析在线用户行为相似性使得隐藏在数据背后的规律得以浮现。由于在不同研究中,对用户行为的影响因素的考量有所差别,因此用户行为相似性计算方法的选取依具体研究情况而定,至今还未形成标准化、统一化的计算方法。此外,在线用户自身特征属性对其行为相似性的贡献度的研究也相对匮乏。基
泾河流域位于黄土高原中部,沟壑纵横,水土流失严重。现有研究成果中关于该流域水文参量的空间变化及空间尺度效应研究数量不多。本文主要采用SWAT模型模拟,结合经验正交函数分解(EOF)、地理探测器以及多元回归分析等手段,揭示了泾河流域产水量的空间变化特征,分析了产水量空间变化的驱动因素,初步阐明了该流域径流系数的多空间尺度效应。取得主要研究结果如下:(1)借助泾河流域内三个水文站(庆阳、杨家坪、张家山