基于小波消噪的改进的非参数解集模型

首先对文献[2]提出的非参数解集模型进行了改进，然后建议了用小波技术对水文序列进行消噪处理再估计非参数解集模型中的带宽系数的策略。改进的非参数解集模型无需对水文序列相依结构（线性或非线性）和概率分布形式（正态分布、P-Ⅲ型分布）作假定，且能保持水文序列的各种统计特性，适用于时间量和空间量的随机解集。最后以金沙江流域某站月径流随机模拟为例进行验证，研究表明：改进模型能反映实测月径流系列的变化特性，因而用于水文随机模拟是可行的。     

非参数解集模型在汛期日径流随机模拟中的应用

传统解集模型是对序列相依结构和概率密度函数形式作某种假定后用参数来描述的,因而有其自身的缺陷^[1]。非参数解集模型能避开上述假定,克服了传统解集模型的不足。本文首次将非参数解集模型创造性地应用于金沙江流域屏山站汛期日径流随机模拟,研究结果表明该模型是有效的,模拟成果令人满意。     

一种新的洪水过程随机模拟方法研究

洪水随机模拟是防洪安全设计的新途径。利用Gumbel-Hougaard Copula构造边缘分布为PⅢ型分布的两变量联合分布,用以描述洪峰和洪量。根据该联合分布进行随机抽样同时模拟洪峰和洪量系列并转化成洪水过程线,从而建立一种新的洪水过程随机模拟方法。该方法用峰量联合分布代替单独的洪峰和洪量的分布,能够考虑洪峰和洪量之间的相关性,克服了分离处理峰、量的缺点。与现有的洪水随机模拟模型相比,如季节性一阶自回归模型和典型解集模型,文中提出的模型所模拟的洪峰和洪量统计特征的相对平均偏差和相对均方误差等指标均较优,能够更好地保持实测系列洪峰和洪量的统计特征。     

不同水文模型在金溪流域的模拟与适应性研究

应用概念性新安江模型、水箱模型以及半分布式的TOPMODEL模拟了金溪流域的水文过程,并比较了3种模型对日径流过程和场次洪水过程的模拟结果与精度。结果表明:各模型模拟1992—1993年日径流过程的Nash效率系数都大于0.7,净雨深相对误差都小于15%,说明各模型都能较好地模拟该流域的日径流过程,新安江模型和水箱模型的模拟精度较TOPMODEL的略好。选择两场洪水,比较3种流域水文模型模拟场次洪水过程的精度,发现3种流域水文模型模拟的洪水过程与实测过程总体上相贴近,且单峰洪水模拟结果相对多峰较好,洪量和洪峰的相对误差都小于20%,满足洪水预报精度要求。3种模型在金溪流域日径流过程和场次洪水过程模拟中的结果表明,水箱模型和新安江模型的表现略优于TOPMODEL的。     

基于改进非线性自回归网络的洪水预测算法

针对流域的洪水预测具有高度非线性和随机性的问题，提出了一种混合预测模型用于流域的洪水预测.该模型是一个集成了数据预处理模块的具有外部输入的非线性自回归神经网络，采用小波变换进行时间序列分解，利用多基因遗传编程进行细节缩放，以提高时域和频域特性的提取能力，进一步捕获时间序列的非平稳性，与NARX结合可以大幅提高洪水预测的准确性，利用栾川水文站15年中所测水文数据对所提模型进行验证和测试.实验结果表明，相比较于传统算法和其他预测算法，所提出的算法具有更高的预测准确度和性能，可广泛应用在洪水预测等领域.     

水文时间序列变点分析的可靠性检验

针对不符合正态分布的水文时间序列,建立用于时间序列变点分析的贝叶斯数学模型.研究了某水文站1942—2008年共67年年径流最大值时间序列的突变,得到1989年是最大可能变异点.贝叶斯数学模型中仅给出了变点位置的后验概率,但是最大后验概率时间位置处是否确实发生变异,则有待进一步讨论.因此文中认为需要进一步检验1989年前后的变化是否在随机波动范围内或者是确实发生了变异.文中采用再抽样自助法对结果进行深入的可靠性分析,证实1989年前后确实发生了突变,变异程度远远超过了随机波动范围.考虑到时间序列的随机性,建议在今后工作中采用贝叶斯变点分析模型确定变异点时,采用自助再抽样方法对结果进行可靠性分析.     

新安江模型在资水流域的应用

选取资水流域新宁水文站以上集水面积为研究区域,基于空间分辨率为30 s的数字高程模型数据,构建数字流域水系,进行子流域划分,生成流域水系拓扑关系。在资水流域新宁站控制面积上,应用新安江模型,选取1980～1985年作为模型的率定期,2001～2003年作为模型的验证期,进行日径流过程模拟;选取12场洪水作为率定场次洪水,6场洪水作为验证场次洪水,进行次洪径流过程模拟。从实际模拟的总体效果看,该流域与新安江模型模拟效果较好。     

云南高原河流年径流序列相关系数变化规律及无资料地区年径…

本文研究了云南省的年径流序列，总结出了年径流序列相关系数的空间变化规律，给出了一阶自相关系数的等值线图，最后推荐出无资料地区考虑序列相关的年径流序列随机模拟模型及方法。     

一类洪水预报的非线性时序模型——指数自回归模型

作为雨洪系统的输出——洪水时间序列，它包含了系统中各种变量的过去信息，同时蕴含着大量关于系统演变的规律和趋势，这样的时间序列往往是不可逆的，非性线相依的偏态序列，并且存在着广泛的频幅相依特性。在进行洪水预报时，传统法多采用线性化技术，但预报精度并不理想，因此要提高预报精度，有必要考虑洪水的非线性特性。基于此，本文用指数自回归模型进行洪水预报研究，实例分析表明该模型可提高洪水预报精度。本文的尝试工作为洪水预报提供了一种可行的模型。     

云南高原河流年径流序列相关系数变化规律及无资料地区年径流序列的随机模拟

本文研究了云南省的年径流序列，总结出了年径流序列相关系数的空间变化规律，给出了一阶自相关系数的等值线图．最后推荐出无资料地区考虑序列相关的年径流序列随机模拟模型及方法．     

洪水随机模拟的非参数扰动最近邻自展模型

洪水过程非参数随机模拟是一个崭新的课题,现首次就这课题作了一些探讨。首先介绍非参数最近邻自展模型原理并进行改进,提出了非参数扰动最近邻自展模型(简记PNNB),然后将PNNB模型应用于洪水随机模拟。通过单站洪水和多站洪水序列模拟研究表明,该模型概念清晰,结构简单,模拟洪水过程是可行的。该尝试为洪水过程随机模拟提供了一种非参数途径。     

双线性模型模拟洪水的尝试

为了表征洪水随时间变化的非线性，本文首次将一种非线性模型──双线性模型引入随机水文学。文中介绍了该模型的形式和参考估计方法并金色沙江屏山站洪水为对象作了实例分析，结果表明该模型是可行的。     

二维浅水波模型在洪水淹没过程中的模拟研究

为了加强流域防洪风险管理、提高抗洪抢险能力,减少城市因溃堤洪水而造成的人员和财产损失,提出了基于二维浅水波方程的洪水模型。通过在日本富士川流域内甲府盆地的应用,建立起了二维溃堤洪水在都市区淹没过程的计算机模拟模型,结果表明：该模拟模型具有较高的模拟精度和运行可靠性。模型不仅可用于大流域的防洪风险管理,还可以用于研究都市的实时抗洪抢险和人员安全转移方案等研究。     

短期洪水预报的模糊联想记忆网络模型

径流是水文系统的输出之一,径流的形成是一个复杂的过程,难以用精确的数学模型进行描述,而应采用从定性到定量的综合集成的方法,将专家群体、数据和各种信息与计算机结合起来,把理论与人的经验结合起来对其进行研究。人们对经流形成的认识常常以一种结构性语言知识的形式来表达,模糊联想记忆网络模型具有模拟人类联想记忆的功能,为应用结构性语言知识进行综合推理提供了一条有效的途径,使得在径流预报中模拟应用人的经验成为可能。本文以紫坪埔洪水预报为实例,对该网络模型的应用进行了初步的探讨     

月径流序列的季节性ARIMA模型

基于月径流序列是一类周期性的非平稳时间序列的特点,本文建立了季节性ARIMA 模型.文中编制了电算程序,并应用于水库的月径流预报,获得了满意的结果.     

基于智能手机互动的资料缺乏山区洪水预警系统

山区降雨预报的不确定性强,实际降雨信息难以实时测报,使得准确及时的洪水预警难以实现.从群测群防角度看,山区居民可粗略测量各自位置上的实时降雨量,但不了解上游流域内的降雨情况,也不掌握对洪水进行可靠估计的方法.基于智能手机、云计算等信息技术,提出并初步实现了一个用于资料缺乏山区洪水预警系统的框架.该系统综合了群测群防思想和水文模拟技术,在降雨发生后通过居民的智能手机终端收集地理坐标和雨量估计值,驱动云端的数字流域模型自动运行,根据径流模拟结果推定不同地理位置的预警级别,并将预警信息推送到雨量信息提供者和潜在受灾者,使用户在洪水到达前接收到预警信息.该系统的应用将提高群测群防的技术水平.     

随机模型估算分期设计洪水的初探

本文尝试将随机模型用于估算分期设计洪水,提出了一种具体方法。该法的主要优点在于能充分利用样本信息,成果使用方便。文中举例说明了建议方法的应用,并和传统方法作了比较。     

基于混沌支持向量机的径流时间序列预测研究——以渭河宝鸡林家村站径流序列为例

混沌理论和支持向量机具有强大的非线性处理能力.首先利用混沌系统相空间延迟坐标重构理论对林家村站月径流进行相空间重构,以便更为深刻地挖掘月径流序列中的信息,并运用最大Lyapunov指数法证实渭河林家村站月径流系列具有混沌特性.在此基础上利用基于统计学习理论的支持向量机建立混沌时间序列的预测模型.仿真结果表明,所提出的模型预测结果好于混沌神经网络模型的预测结果,该模型具有较高的泛化能力,可用于林家村站月径流预测.     

大伙房水库入库径流的Holter-Winter预报模型——兼与付文艺老师商榷

为研究大伙房水库入库径流序列的波动规律,运用时间序列分析理论和方法对径流序列进行分析和建模。分析的结果显示,大伙房水库径流序列是不具有ARMA模型相关性统计特征的平稳时间序列。而运用指数平滑法建立的Holter-Winter模型能较好地拟合径流序列波动规律,且预测效果好。因此,Holter-Winter模型可作为大伙房水库入库径流量预报模型使用。     

松华坝水库扩建工程的水文随机模拟研究

本文运用随机水文学的理论和方法对松华坝水库34年、年、月径流序列进行分析和检验,建立随机模型,模拟生成年、月径流序列。在此基础上又建立了考虑水库蒸发、城市供水和农业灌溉等因素的供水模拟模型,并应用统计分布技术对模拟结果进行全面的评估,以评价松华坝水库扩建工程后的供水可靠性问题。