时间序列分析方法在郑州市降水量预报中的应用

根据1971年-2013年郑州市的降水量资料,采用二次多项式拟合提取降水量的趋势分量,采用谐波分析法提取降水量的周期成分,利用自回归模型求解随机成分,最后将三者叠加,构建了郑州市降水量的预报模型。模型计算结果与实测数据对比可知,应用预报模型对降水量进行预报精度较高。因此利用建立的预报模型对2014年-2016三年的降水量进行了预测,为该区水资源的管理提供依据。     

气候变化对郑州市可利用降水量的影响

根据1961—2006年气候资料,采用统计学方法,分析了气候变化对郑州市可利用降水量的影响。结果表明:降水量变化对可利用降水量的影响显著,气温变化对可利用降水量的影响相对较弱;当气温不变、降水量变化时,可利用降水量随之变化,其响应春季最显著、秋季最弱;当降水量不变、气温变化时,所引起可利用降水量的变化趋势与气温不变降水量变化的情况相反,其季节影响春季最显著、冬季最弱。     

频谱分析法在张掖城区地下水水位预报中的应用

通过对张掖城区以南2km的潜水观测孔25a(1985-2009年)地下水年平均水位动态分析,拟合地下水水位趋势方程,利用傅里叶级数将消除趋势项后的水位序列展开,分析谱参数之间的函数关系,建立地下水位预报模型,并对模型进行显著性检验,可用于张掖城区地下水水位预测。     

双洎河新郑水文站中长期年降水量预报

新郑市是河南省重要的县级市,位于双洎河下游,新郑水文站地处新郑市双洎河上游4km处,该站中长期洪水预报关系到新郑市区工业、农业、城市建设、水利工程及下游人民的生命财产安全,是防洪减灾、合理开发利用水资源的重要课题。本文用统计学方法结合气象学、水文学和中长期水文预报、计算机相关知识,应用多元回归法作出新郑水文站的1986～1988年年降水量预报模型,并进行检验和评定。     

周期波均值叠加法在年降水量预报中的应用

介绍了周期波均值叠加法的计算原理及方法,并根据韩江流域梅县雨量站、潮安雨量站1952-2006年雨量资料,利用周期波均值叠加法分析雨量变化规律,将得到的周期分别外延,然后进行线性叠加预报2007-2009年梅县雨量站、潮安雨量站的年降雨量,其中2007-2008年的预报成果满足精度要求。     

随机森林在降水量长期预报中的应用

随机森林是21世纪提出的基于分类树的算法,在处理大数据集中具有明显优势,首度将其应用在降水长期预报中。以长江中下游地区1月份降水预报为例,运用随机森林模型构建原则,在74项大气环流因子以及前期月降水中筛选模型预报因子,进行长期降水量预报,并将其与神经网络模型预报效果进行对比,发现随机森林的泛化误差为13%,预报准确率达到75%,而神经网络的预报准确率仅为67%。此外,本研究还对长江中下游地区的汛期降水量进行了长期预报,结果表明,随机森林模型进行降水量长期预报中模拟和预报的效果令人满意,值得进一步研究和应用。     

尖岗水库流域中长期年降水量预报模型的研究

尖岗水库位于郑州市地势较高的西南部,贾鲁河干流的上游,尖岗村西,控制流域面113km~2,被称为"郑州头上的一盆水"。由于尖岗水库地理位置特殊,流域面积较小,地面和河道坡降大,具有汇流时间短、来势猛的特点,所以对水库所控制流域进行水文预报是十分重要的。本文通过运用统计学方法,并结合气象学、水文学和中长期预报及计算机的相关知识,对尖岗水库流域的多年降雨量用多元回归法制作出预报模型,并对模型进行了精度的检验和评定,对预报值进行误差分析得出一些结论。     

小波水文分析在年降水量分析中的应用

水文工作一项重要任务就是对相关要素进行中、长期水文预报,目前采用的方法一般为参数估计法、多元回归法、线性相关法等。应用小波水文分析理论,探讨降水量时间序列的多时间尺度变化特征,寻找出降水量时间序列不同时间尺度下的演变规律和发展趋势,从而为降水量的中、长期预测提供分析依据。     

潇水流域年平均降水量中长期预报方法研究

文章对潇水流域年平均降水量中、长期预报的方法进行初步探讨,选用周期法进行中长期预报,经历史资料分析检验预报效果较好,对指导永州市的防汛抗旱工作有一定的参考作用。     

战略环境评价在郑州市水资源综合规划中的应用

从战略层次上对郑州市水资源综合规划环境影响评价的工作程序、评价方法与指标体系进行探讨,以规划水平年2010年为例,基于层次分析法(AHP)对规划实施的环境影响进行多方案比较:方案一(回用型);方案二(节水型);方案三(增量型);得出环境可行的规划方案。     

不透水面扩张对郑州主城区降水特征的影响

为探究下垫面变化对高密度城市地区降水的影响,基于遥感技术反演郑州主城区1990—2019年的不透水面分布信息,并分析了其扩张特征;采用回归模型探讨不透水面比例与降水特征变化的相关性,识别了显著影响主城区降水的不透水面比例阈值,并采用城郊对比法多角度揭示了不透水面扩张对主城区降水的影响程度。结果表明：郑州主城区不透水面扩张趋势显著,扩张形态呈单一核心的“摊大饼”式扩张;不透水面比例与城郊降水强度比呈二次多项式函数关系,对主城区降水产生显著影响的阈值是30%;不透水面扩张导致主城区雨岛效应显著,增雨系数最高达1.39,主城区暴雨发生概率高于郊区53%,降水集中期晚于郊区约8 d,对主城区主汛期降水量变化的贡献率达44.39%;不透水面因具有高蓄热、低渗透的固有特征,对地表热力、动力条件具有显著影响,已成为城市化影响降水的主要影响因素之一。     

基于小波和ARIMA的黄山市年降水量分析及预测

为研究区域降水时间特征,提高年降水量预测精度,采用Morlet小波对黄山市1957-2016年的年降水量周期进行分析,并基于1957-2011年的年降水量构建了ARIMA模型和小波与ARIMA组合模型,分别对该市2012-2016年的年降水量进行了预测及对比分析。结果表明:黄山市近60a年降水量主要受28a、13a、5a的周期波动影响;采用ARIMA及组合模型预测2012-2016年年降水量的平均相对误差绝对值分别为19.8%和12.3%,组合模型的拟合和预测效果更优;两种方法对2012年、2015年和2016年的年降水量预测误差均较大,可能是这几年降水受ENSO事件影响,降水机制异于常年,致模型预测误差较大。结果可为区域中长期水文预报提供科学依据,对区域旱涝灾害预警管理具有一定应用价值。     

加权马尔可夫链在降水状况预测中的应用

在介绍加权马尔可夫链预测方法的基础上,以郑州市1951~1994年降雨量资料为例,采用均值标准差分级法进行旱涝指标值分级,把这44年资料划分成雨涝、偏涝、正常、偏旱、干旱5种状态,应用加权马尔可夫链对该地区旱涝状态进行预测和分析,结果表明该方法预测结果与实际情况相吻合。     

集合降雨预报在柬埔寨区域的应用研究

为了在分析研究区域内降雨变化趋势的基础上,探讨不同预见期的集合降雨预报数据在柬埔寨地区的可利用性及降雨集合预报数据的准确性,以柬埔寨境内3S河流域和湄公河流域上段为研究区域,分别采用滑动平均和数理统计法(M-K检验、Kendall检验、Spearman检验和LRT检验)分析研究区域内降水量的变化趋势。结果表明该区域内降雨呈缓慢增长趋势。采用ECMWF提供的降雨集合预报信息对比分析了1,3,5,7 d集合降雨预报对实测降雨的覆盖程度,并采用3个指标评价了集合降雨预报控制值的精度。结果表明随着预见期的延长,1~7 d集合降雨预报精度逐渐降低,但中短期集合降雨预报整体精度较高,推荐在研究区域采用1~5 d预报数据。     

西安市多年降水特征分析及降水量预测

基于西安市1951年-2013年降水实测资料,利用距平、累计距平和Mann-Kendall检验的方法对降水特征进行分析,用BP神经网络模型对年降水量进行模拟预测。研究结果表明:西安市年降水量呈下降趋势但趋势不显著(置信度95%),四季中除夏季表现出微弱的上升趋势外,其他季节均呈现下降趋势,且春季降水下降趋势显著(置信度95%);年降水量在1965年发生突变;BP神经网络预测结果为2014年与2016年降水偏丰,而2015年降水偏枯。研究成果对于合理科学利用降水资源具有一定指导意义。     

郑州市降雨-径流关系不确定性分析

为研究郑州市变化环境下的降雨-径流关系,利用1963—2012年郑州市年降水量和年径流量作为基础数据,运用时间突变理论确定径流突变点,将其作为降雨-径流关系的变化点,并将多时间尺度小波分析和集对分析结合研究降雨-径流在多时间尺度上的联系。结果表明:郑州市年降水量无明显变化趋势,年径流量在1985年和2002年发生显著突变,降雨-径流关系愈发复杂;郑州市年降水量具有准2Symbol~A@4 a、5Symbol~A@7 a、6Symbol~A@11 a、23 a、32 a的波动周期,而年径流量具有准2Symbol~A@4 a、4Symbol~A@9 a、8Symbol~A@11 a、17 a的波动周期;郑州市降雨-径流的不确定性关系在短、中、中长周期以同一性为主,在长周期以差异性为主,根据变异年份划分的3个时段基本符合这一规律。     

陕北地区年降水量频率分布参数估算研究

以陕北地区年降水量系列为基础资料,选取12种概率分布模型,分别按矩法、极大似然法估计参数,并参照离差平方和最小准则OLS进行了参数优选,最终优选出在OLS准则下的最佳分布模型、参数计算方法以及最优分布不同频率下的设计值.结果表明:在OLS准则下,对数正态分布(LN2)或广义极值分布(GEV)拟合效果好.文中计算结果可以为水利工程的规划设计与运行以及水资源管理提供依据.     

郑州市水安全模糊综合评价

针对目前郑州市水安全现状,提出以水供需安全、水环境安全、社会经济安全和灾害防治安全作为水安全评价的准则,选取代表性指标构建水安全评价指标体系,运用模糊数学方法对郑州市的水安全状况进行分区综合评价。结果表明:2000年和2005年郑州市的水供需安全度较低;灾害防治安全度变化较大,具有一定的随机性;环境和社会经济安全度处于稳定水平;2000年郑州市水安全隶属于基本安全的临界状态,2005年较2000年有所提高,处于基本安全状态以上。