基于SWAT与新安江模型的闽江建阳流域径流模拟研究

采用SWAT模型对闽江建阳流域的日径流过程进行模拟计算,利用研究区1993年~1997年的实测流量数据进行模型参数率定,1998年~2000年的实测流量数据进行模型检验,并与三水源新安江模型的模拟结果进行对比,采用纳什效率系数NS、相对误差RE和决定性系数R^(2)作为模型模拟精度的评价指标。研究结果表明,两个模型在建阳流域日径流模拟中都具有较好的适用性,且均能很好地用于该流域的径流预测与防洪规划。进一步分析建阳流域降雨和径流空间分布与变化特征的结果表明,该流域多年平均降雨量从西北向东南递减,径流空间分布与降雨空间分布相似,差异较明显;研究区总体径流呈增加趋势,但径流深的空间分布差异性呈减小趋势。     

基于开源 GIS 和数据库的动态洪水风险图系统研究

针对洪水风险图系统开发中第三方商业化软件采购成本较高的情况,借助开源软件技术搭建有效的动态洪水风险图系统,可以降低系统开发成本。基于GIS平台、数据库技术和B/S架构,结合自主开发的水文水动力数值模型,搭建动态洪水风险图系统。系统可通过洪水分析计算,对可能的超标准暴雨洪水导致的淹没水深、流速大小及淹没范围等进行模拟预测,在线绘制洪水淹没图。以诸暨市浦阳江洪水风险图管理与应用系统作为应用实例,研发的动态洪水风险图系统可实现各类洪水风险图的自动绘制、风险预警等,在实际防汛中发挥作用,提高提升政府应急管理、防汛减灾、避灾转移的决策能力。     

异重流总流运动微分方程:Ⅱ-差分模型求解与验证

构成了完整的总流为控制体的异重流微分模型，获得了差分解模型。并用锦屏水库的异重流洪水资料进行了模拟检验，发现以总流为控制体的异重流差分模型在锦屏水库应用较为合理，模拟结果较接近观测值。     

遥测系统降雨观测粗差修正研究

通过对遥测系统雨量观测资料中粗差特点和产生方式的分析,提出了借鉴曲面拟合算法的思路,利用抗差最小二乘估计和雨量空间分布函数修正粗差的方法.对闽江七里街流域43个雨量站46场暴雨26万余条记录,用生成的误差系列,进行模拟估计,分析了此方法的有效性和合理性,获得了较好的结果.并且把修正过的降雨资料应用于新安江模型,对计算的流量和实测流量进行比较分析,达到了较满意的效果,表明本方法有较好的实用性.     

黄土地区的小流域产沙计算

根据黄土地区小流域泥沙概念性模型，选取黄河中游的三个小流域，分别运用分时段和以次洪为单位的方法进行了产沙计算，总体效果良好。表明了模型结构简单、概念明确、便于应用，可以在实际工作中采用。     

结合多混沌映射与DNA的彩色图像加密算法

针对低维混沌系统和单一的DNA加密方案的空间小、复杂度低等问题,提出一种基于多混沌映射与DNA的彩色图像加密算法.先利用Arnold变换对图像每分量进行图像位置置乱,利用Logistic混沌映射产生与明文图像大小相同的随机矩阵并进行分块操作,再进行DNA规则运算,其运算方式由Chen超混沌系统产生的混沌序列动态决定.仿真实验结果表明,算法加密与恢复效果良好,能有效地抵御各种统计攻击与差分攻击,具有良好的安全性、抗噪声性好、复杂高等加密性能.     

一种双信道的水雨情监测系统

为了解决水雨情监测数据通信能力差的问题,研究设计了一种双信道的水雨情监测系统。利用雷达水位计、雨量传感器、温湿度传感器等多种传感器采集水雨情数据并以规定报文格式通过北斗卫星与GPRS传输至中心站,北斗卫星为主信道,GPRS为备信道,实现主备信道自动切换功能,进行多信道多协议水雨情监测传输、显示、查询,为防汛减灾提供技术支撑。该系统提高了水雨情监测的工作效率,扩大水雨情监测范围,具有良好的推广前景。     

一种基于协方差矩阵重构的波束形成算法

针对Capon波束形成在误差条件下敏感性问题,提出一种基于协方差矩阵重构的鲁棒波束形成算法。算法将信号集中出现的空域划分为干扰区域和信号区域,接着将两个区域划分为若干相互独立不重叠的部分,对干扰区域积分,构造出干扰协方差矩阵;再利用采样协方差矩阵特征分解后的最小特征值重构出噪声协方差矩阵;最后对期望信号导向矢量误差进行环不确定集建模,并在期望信号导向矢量环不确定集上进行Capon谱积分来估计期望信号协方差矩阵,根据其主特征矢量获取期望信号导向矢量。仿真表明,与传统鲁棒波束形成算法相比,此方法在不同快拍数以及输入信噪比条件下,性能更加优异且稳定,同时计算量较小。     

基于协整理论的淮河流域上游洪水预报实时校正方法

为了提高淮河流域上游的洪水预报精度,引入计量经济学中的协整理论与误差修正模型用于洪水预报实时校正;同时为了解决自回归算法无法针对非平稳序列建模以及序贯相关性问题,构建了基于误差修正概念的自回归误差修正模型。以淮河鲁台子站以上流域为研究区域,基于分布式垂向混合产流模型模拟结果,分别构建一阶至三阶自回归模型、误差修正模型和基于误差修正的自回归模型对模拟结果进行校正,采用修正效果评价系数、确定性系数、洪峰相对误差、径流深相对误差和峰现时差5个评价指标,分析对比各校正模型对流域2003—2014年10场洪水的校正效果。结果表明:3种实时校正方法均对淮河流域上游洪水有一定的校正效果,其中,自回归模型校正效果最差,排除误差序列非平稳的两次洪水后,其平均修正效果评价系数为0.20;误差修正模型能够有效校正预报洪水,其平均修正效果评价系数为0.76;基于误差修正的自回归模型校正效果较好,与传统自回归模型相比,对洪峰流量的校正效果显著提高,其平均修正效果评价系数达到0.98,可用于淮河流域上游洪水预报的实时校正。