基于小波支持向量机的径流预测性能优化分析 被引量：33

1

作者 周婷 金菊良 +2 位作者 李荣波 纪昌明 李继清 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期45-55,共11页

中长期径流预测是水库调度的重要前提和难点问题。在数据驱动预测模型已有研究基础上,提出了基于小波分解的参数优化支持向量机(WD-SVM-PSO)预测模型,实现了对历史径流过程的分频预处理、分类训练、参数优化及交叉验证,从样本数据、模... 中长期径流预测是水库调度的重要前提和难点问题。在数据驱动预测模型已有研究基础上,提出了基于小波分解的参数优化支持向量机(WD-SVM-PSO)预测模型,实现了对历史径流过程的分频预处理、分类训练、参数优化及交叉验证,从样本数据、模型参数、训练机制三方面对预测模型性能进行优化。采用淮河流域响洪甸水库1959—2014年径流过程进行模型验证,结果表明:WD-SVM-PSO模型预测合格率为93%,且具有良好的泛化性能,有效规避了过拟合现象;进一步通过对照试验仿真,定量揭示了耦合预测模型三方面要素所起的作用大小依次为:样本数据预处理>训练模型>模型参数。该结论可为分析和完善数据驱动径流预测模型、提高径流预测精度和可靠性提供参考借鉴。 展开更多

关键词 年径流预测 小波分解 支持向量机 性能优化分析 响洪甸水库

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基于MATLAB工具箱的BP神经网络年径流量预测模型研究--以塔城地区乌拉斯台河为例 被引量：23

2

作者 雷晓云 张丽霞 梁新平 《水文》 CSCD 北大核心 2008年第1期43-46,共4页

塔城地区独特的地形为西来水汽的输送提供了条件,从而形成了众多中小河流,而中低山带季节性积雪的消融又使河流呈现出春汛的特点,使得径流年内分配不均,对塔城地区水资源配置极为不利,开展径流量的预测研究,将为水资源的优化配置提供科... 塔城地区独特的地形为西来水汽的输送提供了条件,从而形成了众多中小河流,而中低山带季节性积雪的消融又使河流呈现出春汛的特点,使得径流年内分配不均,对塔城地区水资源配置极为不利,开展径流量的预测研究,将为水资源的优化配置提供科学的理论基础。文章以塔城地区乌拉斯台河为例,根据其年径流量(1966—1995年)序列的长期变化特征,利用MATLAB的神经网络工具箱提供的许多有关神经网络设计、训练以及仿真的函数,实现BP网络对年径流量的预测研究。从模型的检验来看,所建模型具有较好的适应性和预报精度,并且拟合效果较好,说明这种预测方法有一定的实用性。 展开更多

关键词 MATLAB工具箱 BP神经网络 年径流量 预测 中小河流域

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河流年径流量的R/S灰色预测 被引量：18

3

作者 李宝玲 李建林 +1 位作者 昝明军 李志强 《水文》 CSCD 北大核心 2015年第2期44-48,共5页

径流过程具有分形和灰色特征。基于此，将R／S分析与灰色系统理论相结合，提出了R／S＆色预测模型以预报河流年径流量。针对黑河正义峡水文站60a（1949～2011年）的年径流量资料，首先进行R／S分析．确定径流量序列的Hurst指数H和平均... 径流过程具有分形和灰色特征。基于此，将R／S分析与灰色系统理论相结合，提出了R／S＆色预测模型以预报河流年径流量。针对黑河正义峡水文站60a（1949～2011年）的年径流量资料，首先进行R／S分析．确定径流量序列的Hurst指数H和平均循环周期r；然后在一个周期内进行年径流量灰色预测。结果表明：R／S．＆色预测结果的精度明显高于直接进行灰色预测的精度。该方法拓宽了分形和灰色理论在径流过程研究的应用范围，为河流径流量的科学预测提供了一种新方法。 展开更多

关键词 年径流量 R/S灰色预测 平均循环周期 黑河

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基于加权秩次集对分析法的年径流预报模型 被引量：18

4

作者 王延亭 王建群 张玉杰 《水电能源科学》 北大核心 2012年第3期17-19,67,共4页

针对秩次集对分析方法在年径流预报中存在的问题,对其历史集合中的各元素所在位置与后续值的位置之间的间隔赋予了不同的影响权重,构建了年径流加权秩次集对分析预报模型,给出了模型在年径流预报应用中的步骤,利用黑河干流莺落峡站1945... 针对秩次集对分析方法在年径流预报中存在的问题,对其历史集合中的各元素所在位置与后续值的位置之间的间隔赋予了不同的影响权重,构建了年径流加权秩次集对分析预报模型,给出了模型在年径流预报应用中的步骤,利用黑河干流莺落峡站1945～2009年的实测径流资料检验了该模型的有效性,并与秩次集对预报模型、ARIMA预测模型及BP预测模型的预测结果进行了比较。结果表明,加权秩次集对预报模型的平均误差为12.29%、合格率为100%,本文对秩次集对预报模型的改进有效、可行。 展开更多

关键词 年径流 水文预报 集对分析 加权 预报模型

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疏勒河年径流量变化特征分析及模拟 被引量：16

5

作者 李培都 司建华 +2 位作者 冯起 赵春彦 王春林 《水资源保护》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期52-60,共9页

根据1972—2011年疏勒河年径流量的实测数据,应用倾斜趋势分析、Mann-Kendall突变趋势检验等方法分析了疏勒河年径流量的变化特征,并利用BP神经网络和粒子群-神经网络对其进行了模拟预测。结果表明:昌马堡、党城湾、双塔堡、潘家庄4个... 根据1972—2011年疏勒河年径流量的实测数据,应用倾斜趋势分析、Mann-Kendall突变趋势检验等方法分析了疏勒河年径流量的变化特征,并利用BP神经网络和粒子群-神经网络对其进行了模拟预测。结果表明:昌马堡、党城湾、双塔堡、潘家庄4个站点年径流量均呈增加趋势,年径流累积距平百分率的倾斜率为每10年分别增加13.87%、4.46%、11.57%、10.49%,年径流量发生显著突变的年份分别为2004、1983、2008、2010年;25a尺度周期是疏勒河流域年径流量变化特征的主控周期。粒子群-神经网络对疏勒河年径流量模拟结果优于BP神经网络,利用优化后的粒子群-神经网络对年径流量进行预测,年降水量在40年均值基础上从增加15%到增加25%时,径流量不会发生显著变化。 展开更多

关键词 年径流量 变化特征 模拟预测 疏勒河

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基于可变集的年径流预测方法 被引量：16

6

作者 陈守煜 薛志春 +1 位作者 李敏 刘冬梅 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期912-920,共9页

年径流预测是水资源学科中的研究热点与难点,如何保证预测方法的科学性与预测精度的稳定性是研究的关键问题。文中应用可变集的辩证法数学定理,引入辩证思维,提出年径流预测可变集方法新的研究途径。通过实例与实测值比较分析,表明新的... 年径流预测是水资源学科中的研究热点与难点,如何保证预测方法的科学性与预测精度的稳定性是研究的关键问题。文中应用可变集的辩证法数学定理,引入辩证思维,提出年径流预测可变集方法新的研究途径。通过实例与实测值比较分析,表明新的预测途径在满足一定预报精度要求的前提下,可以保证方法的可靠性与结果的稳定性,具有广阔的应用发展前景。 展开更多

关键词 年径流 预测新途径 可变集 辩证法数学定理 相对差异度

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灰色自记忆模型在年径流预测中的应用 被引量：14

7

作者 解苗苗 王文圣 王红芳 《水电能源科学》 2007年第2期8-10,4,共4页

为探索提高年径流预测精度的简单有效途径,以GM(1,1)微分方程为动力核建立了灰色自记忆模型,并应用于寸滩站年径流的拟合和预测中,取得了良好的效果。与组合模型相比,该模型结构简单并具有较高的拟合和预测精度,可应用于年径流序列的预... 为探索提高年径流预测精度的简单有效途径,以GM(1,1)微分方程为动力核建立了灰色自记忆模型,并应用于寸滩站年径流的拟合和预测中,取得了良好的效果。与组合模型相比,该模型结构简单并具有较高的拟合和预测精度,可应用于年径流序列的预测之中。 展开更多

关键词 年径流预测 灰色微分方程 自记忆模型

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基于BP神经网络的河川年径流量预测 被引量：13

8

作者 顾海燕 徐文科 于雷 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期83-85,共3页

运用人工神经网络模型对松花江流域年径流量径流序列做出预报,表明了人工神经网络模型在水文预报中具有一定的优势。通过对基本BP网络算法和L-M算法的比较工作,得到了适合该神经网络模型的训练算法,既L-M算法,提高了预报的精度。以松花... 运用人工神经网络模型对松花江流域年径流量径流序列做出预报,表明了人工神经网络模型在水文预报中具有一定的优势。通过对基本BP网络算法和L-M算法的比较工作,得到了适合该神经网络模型的训练算法,既L-M算法,提高了预报的精度。以松花江流域哈尔滨站年径流量实测序列为研究对象,在数值试验的基础上找到了适合于松花江流域哈尔滨站年径流序列预报的人工神经网络预报模型结构,提高了该模型的预报准确性。 展开更多

关键词 人工神经网络 BP神经网络 L—M算法 年径流量预测

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基于M-K、小波和R/S方法的黑河上游来水预测 被引量：12

9

作者 陈子豪 李莹莹 +1 位作者 李凯 董国涛 《人民黄河》 CAS 北大核心 2021年第12期29-34,共6页

黑河进入丰水期已长达十几年之久,为合理预测黑河上游来水过程,减小枯水期对中游农业用水和下游生态用水的影响,同时为正在黑河干流上游兴建的黄藏寺水利枢纽工程建设期防洪度汛工作提供参考,基于M-K突变分析、Morlet连续复小波变换分析... 黑河进入丰水期已长达十几年之久,为合理预测黑河上游来水过程,减小枯水期对中游农业用水和下游生态用水的影响,同时为正在黑河干流上游兴建的黄藏寺水利枢纽工程建设期防洪度汛工作提供参考,基于M-K突变分析、Morlet连续复小波变换分析和R/S分析等方法,对黑河干流上游莺落峡水文站年径流量演变情况进行了预测。结果表明:1954—2017年莺落峡站年径流量整体呈上涨趋势,2011年发生了突变,此后上升趋势显著,2011—2017年年平均径流量比多年平均径流量多4.23亿m^(3),1954—2010年年平均径流量比多年平均径流量少0.51亿m^(3);莺落峡站年径流量变化主要受到28 a和13 a两个主周期的影响,根据周期变化情况,莺落峡站年径流量在第一主周期的影响下仍将处于上升趋势,但随着第二主周期峰期向谷期的过渡,上升趋势出现波动;Hurst指标表明莺落峡站年径流量具有长期相关性,未来整体变化趋势与过去一致的可能性很大,即莺落峡站年径流量仍将保持上涨趋势。 展开更多

关键词 年径流量 预测 M-K 小波 R/S 黑河

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年径流预测的最小二乘支持向量机-马尔可夫链组合模型 被引量：11

10

作者 周秀平 李天翔 王文圣 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期16-19,共4页

基于最小二乘支持向量机(LLSVM)与马尔可夫链(MC)提出了一种新的年径流预测模型——最小二乘支持向量机-马尔可夫链组合模型(LLSVM-MC)。首先利用LLSVM模型对年径流进行第一步预测;其次将预测误差看作是马尔可夫过程,用MC对预测误差进... 基于最小二乘支持向量机(LLSVM)与马尔可夫链(MC)提出了一种新的年径流预测模型——最小二乘支持向量机-马尔可夫链组合模型(LLSVM-MC)。首先利用LLSVM模型对年径流进行第一步预测;其次将预测误差看作是马尔可夫过程,用MC对预测误差进行估计,作为第二步预测;最后,将两步预测结果叠加得到年径流预测值。实例预测表明,建议模型有效地提高了预测精度。 展开更多

关键词 水文学 最小二乘支持向量机 马尔可夫链 组合模型 年径流预测

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长江流域年平均径流对气候变化的响应及预估 被引量：11

11

作者 曾小凡 周建中 《人民长江》 北大核心 2010年第12期80-83,共4页

为分析长江流域气候变化对径流产生的影响,对长江干流水文站年平均径流与年平均潜在蒸散发、年平均降水量的经验方程进行验证,利用修正后的经验方程分析了长江流域干流水文站年平均径流对不同气候要素耦合变化的响应,并预估了2010~2049... 为分析长江流域气候变化对径流产生的影响,对长江干流水文站年平均径流与年平均潜在蒸散发、年平均降水量的经验方程进行验证,利用修正后的经验方程分析了长江流域干流水文站年平均径流对不同气候要素耦合变化的响应,并预估了2010~2049年长江流域干流水文站年平均径流在不同排放情景下的变化趋势。结果表明：对长江流域而言,当气温增加相同量值时,降水减少比降水增加对径流的影响量大;当气温减少相同量值时,降水增加比降水减少对径流的影响量大。2010~2049年,在3种温室气体排放情景下,长江干流宜昌站年平均径流均呈微弱减少趋势,而大通站除在SRES-A1B情景下微弱增加外,在其他两种情景下也微弱减少。 展开更多

关键词 气候变化 年平均径流 预估 长江流域

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R/S-BP网络耦合模型及其在年径流预测中的应用 被引量：10

12

作者 赵益平 王文圣 刘浅奎 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 2019年第4期40-45,共6页

由一维径流序列构建的BP网络模型输入因子(输入层结点数)的确定至今尚无明确定论,R/S分析法能度量前期径流对当前径流的有效影响时长(拟周期),基于此构建了基于R/S分析法的BP网络预测模型——R/S-BP网络耦合模型。该模型由R/S分析法识... 由一维径流序列构建的BP网络模型输入因子(输入层结点数)的确定至今尚无明确定论,R/S分析法能度量前期径流对当前径流的有效影响时长(拟周期),基于此构建了基于R/S分析法的BP网络预测模型——R/S-BP网络耦合模型。该模型由R/S分析法识别径流序列的拟周期,以当前径流为界将拟周期内的前期径流作为BP网络输入的待选因子,优选后得到模型的输入因子,从而构建BP网络并进行径流预测。将R/S-BP网络耦合模型应用于釜溪河流域年径流预测中,并与两种常规BP网络模型的应用结果进行对比分析。结果表明,釜溪河流域年径流序列存在13 a的拟周期;R/S-BP网络耦合模型的预测效果优于常规BP网络模型;R/S分析法可为BP网络筛选输入因子提供科学依据,减少人为选择的不确定性;R/S-BP网络耦合模型用于年径流预测是可行的。 展开更多

关键词 输入因子 R/S-BP网络耦合模型 年径流预测 釜溪河

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人工神经网络在澄碧河年径流预测中的应用研究 被引量：10

13

作者 莫崇勋 王大洋 +2 位作者 钟欢欢 杨庆 高沫 《水力发电》 北大核心 2016年第9期25-28,共4页

河川年径流预测工作是实行最严格的水资源管理制度、高效利用水资源和实现水资源优化配置的重要环节，也是近些年的研究热点之一。通过借助MATLAB软件快速、高效的特点和人工神经网络较强的自我学习、记忆和预测的能力，建立了澄碧河年... 河川年径流预测工作是实行最严格的水资源管理制度、高效利用水资源和实现水资源优化配置的重要环节，也是近些年的研究热点之一。通过借助MATLAB软件快速、高效的特点和人工神经网络较强的自我学习、记忆和预测的能力，建立了澄碧河年径流预测模型并利用澄碧河1963年-2011年的历史资料建立样本进行训练和预测。结果表明，该模型预测效果良好，平均误差控制在5％以内，可为将来澄碧河年径流预测提供科学依据。 展开更多

关键词 年径流 预测 人工神经网络 澄碧河

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基于经验模态分解的年径流组合预测模型 被引量：7

14

作者 王永文 付娟 +1 位作者 金菊良 蒋尚明 《水电能源科学》 北大核心 2010年第10期16-18,12,共4页

针对年径流量时间序列非线性、非平稳的问题,采用经验模态分解法(EMD)实现对年径流的多时间尺度、多层次分解,获得简单且平稳性较好的分量,分别选择合适模型对各分量不同变化规律进行合理预测分析,再将各分量预测值结合,重构原始序列年... 针对年径流量时间序列非线性、非平稳的问题,采用经验模态分解法(EMD)实现对年径流的多时间尺度、多层次分解,获得简单且平稳性较好的分量,分别选择合适模型对各分量不同变化规律进行合理预测分析,再将各分量预测值结合,重构原始序列年径流预测值,进而建立基于EMD的年径流组合预测模型,并应用于桂江流域年径流预测中。结果表明,该模型预测结果稳定可靠、精度较高,具有推广应用价值。 展开更多

关键词 经验模态分解法 年径流预测 组合预测模型 Empirical Mode Decomposition Based annual runoff prediction Model 预测值 多时间尺度 原始序列 预测结果 预测分析 应用价值 时间序列 年径流量 层次分解 变化规律 平稳性 非线性 非平稳

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晋江流域年径流统计特性分析与预测 被引量：2

15

作者 马富明 陈元芳 林元润 《水文》 CSCD 北大核心 2006年第1期87-88,54,共3页

在收集晋江流域石砻水文站近期最新年径流资料基础上,对该流域年径流统计特性,如自相关性、长持续性,趋势性及周期性等,利用一些较新方法进行了较为全面深入的分析,在此基础上建立了晋江流域年径流一步长期统计预测模型。结果表明,晋江... 在收集晋江流域石砻水文站近期最新年径流资料基础上,对该流域年径流统计特性,如自相关性、长持续性,趋势性及周期性等,利用一些较新方法进行了较为全面深入的分析,在此基础上建立了晋江流域年径流一步长期统计预测模型。结果表明,晋江流域年径流无明显的趋势性及长持续性。预测精度较高,平均相对误差可控制在20％以内,对2003特干旱年的预测效果良好。该研究对晋江流域防汛抗旱的决策有一定的参考价值。 展开更多

关键词 年径流 晋江流域 石砻水文站 趋势性 周期性 长期预测

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年径流变化的BP神经网络预报模型研究 被引量：8

16

作者 李志新 赖志琴 《水电能源科学》 北大核心 2018年第7期10-12,共3页

针对现有基于线性方法的年径流预报模型预报精度不高的问题,利用乌江洪家渡1963~2016年径流系列资料,以5~10月月平均流量作为预报影响因子,构建以年径流量为预报对象的BP神经网络模型,形成6-11-1的网络结构,并选取泛化能力强的贝叶斯规... 针对现有基于线性方法的年径流预报模型预报精度不高的问题,利用乌江洪家渡1963~2016年径流系列资料,以5~10月月平均流量作为预报影响因子,构建以年径流量为预报对象的BP神经网络模型,形成6-11-1的网络结构,并选取泛化能力强的贝叶斯规则法TRAINBR为训练函数。模拟结果表明,模型预报效果良好,对于年径流预报具有实用价值;BP神经网络模型相比逐步线性回归方法能更精确表达年径流预报因子与预报对象的映射关系;采用的训练函数TRAINBR能有效改善模型的泛化能力。研究成果可为径流预报提供参考。 展开更多

关键词 年径流 神经网络 预报 模型

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时间序列分解模型在乌拉斯台河年径流量预测中的应用研究 被引量：7

17

作者 张丽霞 雷晓云 《水资源与水工程学报》 2006年第2期22-24,共3页

在剖析了现有年径流量预测方法的基础上，根据乌拉斯台河年径流量（1960年～1989年）序列的长期变化特征，提出了时间序列分解预测模型，即将年径流系列分解为趋势项、周期项、随机项，通过对其各项进行识别、提取，再将各项线性叠加，... 在剖析了现有年径流量预测方法的基础上，根据乌拉斯台河年径流量（1960年～1989年）序列的长期变化特征，提出了时间序列分解预测模型，即将年径流系列分解为趋势项、周期项、随机项，通过对其各项进行识别、提取，再将各项线性叠加，从而建立年径流量预测模型。从模型的识别过程可得，乌拉斯台河年径流具有不显著的递减趋势和明显的周期变化，同时具有一定的随机性。从模型的检验来看，所建模型具有较好的适应性和预报精度，并且拟合效果较好，说明这种预测方法有一定的实用性。 展开更多

关键词 时间序列 年径流量预测 乌拉斯台河

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年径流预测的Shepard插值模型 被引量：3

18

作者 金菊良 魏一鸣 +1 位作者 丁晶 付强 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2002年第1期52-55,共4页

年径流现象是多种因子综合作用的结果 ,各预测因子与年径流之间是复杂的非线性关系。目前提出的年径流预测模型大多用显式函数来表示 ,其具体的函数形式需随研究地区的不同而作相应的改变 ,求解这些函数一般较复杂。实际预测工作则常常... 年径流现象是多种因子综合作用的结果 ,各预测因子与年径流之间是复杂的非线性关系。目前提出的年径流预测模型大多用显式函数来表示 ,其具体的函数形式需随研究地区的不同而作相应的改变 ,求解这些函数一般较复杂。实际预测工作则常常是把本次年径流的预测因子值与当地年径流预测因子历史样本系列逐个进行比较分析 ,实践表明这种方法行之有效。为此 ,提出用Shepard插值方法构建年径流预测的新模型 (SP模型 )。实例研究的结果说明 ,SP模型简便、实用性强 ,可在径流中长期预测中广泛应用。 展开更多

关键词 年径流预测 Shepard插值模型 非线性 遗传算法

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水文时间序列的系统自记忆模式研究 被引量：6

19

作者 张双虎 黄强 孙廷容 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2006年第12期221-225,共5页

将“系统自记忆模式”引入到水文时间序列预测中。推导了描述水文系统动力特性的微分方程，建立了水文时间序列预测的系统自记忆预测模型。并以黄河上游贵德水文站1919～1997年径流资料对该模型进行了验证。结果表明，该模型具有预测精... 将“系统自记忆模式”引入到水文时间序列预测中。推导了描述水文系统动力特性的微分方程，建立了水文时间序列预测的系统自记忆预测模型。并以黄河上游贵德水文站1919～1997年径流资料对该模型进行了验证。结果表明，该模型具有预测精度高。稳定性好，观测误差对预测值影响小的优点。 展开更多

关键词 系统自记忆 时间序列 年径流量预测

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改进的EEMD-NNBR耦合模型在年径流预测中的应用 被引量：6

20

作者 郑芳芳 王文圣 张岚婷 《人民珠江》 2021年第2期1-6,共6页

基于极值中心三次样条插值法对集合经验模态分解(EEMD)技术进行改进,在此基础上将改进的EEMD与最近邻抽样回归模型(NNBR)结合,提出了改进的EEMD-NNBR耦合模型。改进的EEMD能对上、下极值点进行较好的拟合,且将序列均值延拓到序列两端以... 基于极值中心三次样条插值法对集合经验模态分解(EEMD)技术进行改进,在此基础上将改进的EEMD与最近邻抽样回归模型(NNBR)结合,提出了改进的EEMD-NNBR耦合模型。改进的EEMD能对上、下极值点进行较好的拟合,且将序列均值延拓到序列两端以减缓端点效应。首先由改进的EEMD分解年径流序列,得到各本征模函数IMF和趋势项,然后分别对各本征模函数和趋势项建立最近邻抽样回归模型得到各分解序列的预测值,最后将预测值累加即为年径流预测值。将改进的EEMD-NNBR耦合模型用于屏山站年径流预测,并与EEMD-NNBR耦合模型对比,其预测值的平均相对误差由10.08%提高到8.59%,表明建议模型能提高径流预测精度。 展开更多

关键词 EEMD 三次样条插值 EEMD-NNBR耦合模型 年径流预测

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