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冰凌预报模糊优选神经网络BP方法

水利学报 2004年第6期35卷 114-118页

作者：陈守煜冀鸿兰大连理工大学土木水利学院辽宁大连116024

黄河内蒙段地处黄河流域最北端,由于它的特殊地理位置、水文气象条件、河道特性,几乎每年产生凌汛。本文在分析影响凌汛成因因素的基础上,选取合适的预报因子,基于模糊优选神经网络BP模型,提出冰凌预报方法,应用于黄河内蒙段封河、开河... 详细信息

黄河内蒙段地处黄河流域最北端,由于它的特殊地理位置、水文气象条件、河道特性,几乎每年产生凌汛。本文在分析影响凌汛成因因素的基础上,选取合适的预报因子,基于模糊优选神经网络BP模型,提出冰凌预报方法,应用于黄河内蒙段封河、开河日期的预报。结果表明,计算简便,精度良好。

关键词：相对优属度模糊优选神经网络封河日期开河日期

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黄河宁蒙河段封开河日期预报方法研究

人民黄河 2013年第4期35卷 6-7,10页

作者：乔继平王富强代俊峰桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541004 华北水利水电学院河南郑州450011

采用多元线性回归分析方法建立了基于物理成因概念的三湖河口站封开河日期预报模型,通过相关分析方法初步挑选预报因子,再应用SPSS软件对多元线性回归的预报因子进行了筛选,并对预报模型的精度进行了评定。结果表明:①建立的多元线性回... 详细信息

采用多元线性回归分析方法建立了基于物理成因概念的三湖河口站封开河日期预报模型,通过相关分析方法初步挑选预报因子,再应用SPSS软件对多元线性回归的预报因子进行了筛选,并对预报模型的精度进行了评定。结果表明:①建立的多元线性回归模型能较好地拟合三湖河口站的封开河日期;②在模型检验过程中,个别年份出现了较大误差,这说明封开河日期不仅与气象因素有关,也和其他因素有关。

关键词：预报方法开河日期封河日期多元线性回归模型宁蒙河段黄河

模糊优选神经网络BP模型在黄河内蒙段封开河预报中的应用

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水利水电科技进展 2008年第3期28卷 70-72页

作者：冀鸿兰朝伦巴根陈守煜内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 大连理工大学土木水利学院辽宁大连116124

黄河内蒙段地处黄河流域最北端,由于它特殊的地理位置、水文气象条件、河道特性,几乎年年发生凌汛。在分析凌汛成因影响因素的基础上,选取合适的预报因子,基于模糊优选神经网络BP模型,对黄河内蒙段封河、开河日期进行样本训练和预报方... 详细信息

黄河内蒙段地处黄河流域最北端,由于它特殊的地理位置、水文气象条件、河道特性,几乎年年发生凌汛。在分析凌汛成因影响因素的基础上,选取合适的预报因子,基于模糊优选神经网络BP模型,对黄河内蒙段封河、开河日期进行样本训练和预报方案验证。预报结果表明,模糊优选神经网络冰凌预报模型计算简便,精度良好。

关键词：相对优属度模糊优选神经网络封河日期开河日期

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基于人工鱼群算法的冰情预报神经网络模型

人民黄河 2014年第1期36卷 30-32页

作者：王富强魏怀斌华北水利水电大学河南郑州450011

在分析凌汛成因的基础上选取合适的预报因子,针对BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部极小值的缺点,利用改进的人工鱼群算法训练BP神经网络,以黄河宁蒙河段封开河日期数据进行建模,给出了人工鱼群算法训练神经网络的基本原理和步骤,并对... 详细信息

在分析凌汛成因的基础上选取合适的预报因子,针对BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部极小值的缺点,利用改进的人工鱼群算法训练BP神经网络,以黄河宁蒙河段封开河日期数据进行建模,给出了人工鱼群算法训练神经网络的基本原理和步骤,并对人工鱼群算法神经网络模型、遗传算法神经网络模型、粒子群神经网络模型的预测结果进行了对比分析。结果表明:人工鱼群算法神经网络模型对黄河内蒙古段凌汛期的封开河日期预测比较准确,预测结果优于遗传算法神经网络模型和粒子群神经网络模型。

关键词：神经网络人工鱼群算法封河日期开河日期宁蒙河段黄河

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黄河源区河道冰封开河预报研究

水力发电 2014年第12期40卷 12-15页

作者：郝振纯杜一衡鞠琴鲁承阳河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 黄河水利委员会河源研究院甘肃兰州730000

研究黄河源区封开河日期的预报模型,对于填补黄河源区凌情研究的空白,进一步了解气候变化对源区径流过程的影响十分重要。根据黄河源区的水文、气象资料,从热力因素、水力因素和河道条件等方面筛选了影响河流凌情演变的主要因子,选用多... 详细信息

研究黄河源区封开河日期的预报模型,对于填补黄河源区凌情研究的空白,进一步了解气候变化对源区径流过程的影响十分重要。根据黄河源区的水文、气象资料,从热力因素、水力因素和河道条件等方面筛选了影响河流凌情演变的主要因子,选用多元线性回归法和人工神经网络法对封河日期和开河日期进行了预测,并对预测结果进行了对比分析,初步建立起具有一定精度的黄河源区河冰封开河预报模型。

关键词：预报封河日期开河日期黄河源区多元线性回归法人工神经网络法

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黄河内蒙段冰情特点及预报模型研究

黄河内蒙段冰情特点及预报模型研究

作者：张傲妲内蒙古农业大学

学位级别：硕士

冰在地球水圈中占有很重要的地位。地球上成冰地区主要分布在40°N以北和40°S以南地区。我国四分之三的国土面积上都有冰凌现象发生,冰凌是高纬度地区冬季普遍存在的一种水文现象,其发生、发展及消失是一个极其复杂的过程。黄河是我... 详细信息

冰在地球水圈中占有很重要的地位。地球上成冰地区主要分布在40°N以北和40°S以南地区。我国四分之三的国土面积上都有冰凌现象发生,冰凌是高纬度地区冬季普遍存在的一种水文现象,其发生、发展及消失是一个极其复杂的过程。黄河是我国第二条大河,位于北纬32°10′～41°50′,东经95°53′～119°05′。她以孕育了灿烂的古代文化、浇灌了辉煌的东方文明而闻名于世。因此,黄河素有中国的母亲河之称。然而,也因其泥沙严重、水患频繁、治理开发困难而举世瞩目。黄河内蒙古段由于所处的地理位置和特殊的河道水文条件,凌汛灾害比较频繁,凌汛对水利工程设施以及黄河沿岸人们的生产生活都构成严重威胁,所以研究黄河冰凌,尤其是及时准确地对冰凌信息进行预报,对黄河防凌工作具有重要的指导和实践意义。本文首先对黄河内蒙古段的冰情特点及影响凌汛的因素进行分析,然后选用1970-1971007-2008年度的冰情资料,提取合适的预报因子,分别采用多元线性回归模型和人工神经网络模型,对黄河内蒙古段的流凌日期、封河日期及开河日期进行预报,最后对两种模型的预报结果进行分析比较。研究结果表明,两种模型均可以用于冰情预报,结果令人比较满意,而采用人工神经网络模型的整体预报精度较多元线性回归模型要好,预报方案均在乙等预报方案之上,说明人工神经网络模型更适用于黄河内蒙古段的冰情预报。最后进行全文内容的总结,在分析得出结论的同时,对文中存在的问题进行探讨,并对有待深入研究的问题进行展望。

关键词：黄河内蒙古河段凌汛流凌日期封河日期开河日期模型预报

黄河内蒙古段冰情演变特征及封开河日期预测模拟研究

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黄河内蒙古段冰情演变特征及封开河日期预测模拟研究

作者：杨佩琦内蒙古农业大学

学位级别：硕士

冰凌是高寒地区河流普遍存在的水文现象,我国冰凌现象主要出现在黄河流域和松花江辽河流域。黄河内蒙古段由于特殊的地理位置、河道特性和水文气象,几乎每年都会发生不同程度的凌汛,凌汛灾害造成的损失严重,且防治难度较大,因此研究冰... 详细信息

冰凌是高寒地区河流普遍存在的水文现象,我国冰凌现象主要出现在黄河流域和松花江辽河流域。黄河内蒙古段由于特殊的地理位置、河道特性和水文气象,几乎每年都会发生不同程度的凌汛,凌汛灾害造成的损失严重,且防治难度较大,因此研究冰情特征及变化规律,做好冰情预报工作,对凌汛灾害防治具有重要意义。本文首先根据1958-2021年黄河内蒙古段的历史水文气象及冰情资料,统计分析了该河段的冰情特征,并对影响该河段冰情的动力因素、热力因素、河道因素和人为因素进行分析。其次通过重标极差分析法、灰度关联法和递归特征消除法选取预测因子,运用多层感知机(MLP)、长短时记忆网络(LSTM)和门控循环单元神经网络(GRU)对巴彦高勒、三湖河口和头道拐水文站进行封河日期和开河日期的预测。最后结合误差天数及精度评价指标对预测结果进行对比分析。主要研究成果如下:(1)1958-2021年,流凌、封河日期推迟25天,开河日期提前16天。2014-2021年较1958-1968年平均流凌天数减少5天,封冻天数减少15天,封河流量增加212m/s,凌峰流量增加96m/s。(2)受上游水库的影响,黄河内蒙古段上游来水增加,封冻时水位抬升明显,槽蓄水量增加0.74亿m。(3)MLP、LSTM和GRU对封开河日期的预测均为甲等方案,门控循环单元神经网络预测模型的预测精度高于其他两种模型,为最优模型。(4)利用门控循环单元神经网络模型预测时,封河日期最大误差天数为3天,开河日期最大误差天数为2天。

关键词：黄河内蒙古段冰情特征冰情预报神经网络封河日期开河日期

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黄河内蒙古段冰情预报系统研究

黄河内蒙古段冰情预报系统研究

作者：卞雪军内蒙古农业大学

学位级别：硕士

冰是地球上寒冷地区普遍存在的自然现象。在我国成冰的地区主要分布在北纬40°以上和青藏高原。其中,冰凌是高纬度地区河流都存在的水文现象,我国冰凌现象主要出现在黄河流域和东北松花江辽河流域,其生消过程各不相同。而在黄河流域,主... 详细信息

冰是地球上寒冷地区普遍存在的自然现象。在我国成冰的地区主要分布在北纬40°以上和青藏高原。其中,冰凌是高纬度地区河流都存在的水文现象,我国冰凌现象主要出现在黄河流域和东北松花江辽河流域,其生消过程各不相同。而在黄河流域,主要出现冰凌现象的是黄河宁蒙河段和河南山东段。在黄河宁蒙河段,由于其特殊的地理位置,河道条件和气候条件,决定了黄河每年都会产生不同程度的凌汛。宁蒙河段地处北纬37°～-41°50’之间,位于内蒙古段南部,宁夏温度高,内蒙古段温度低,所以,当冬季来临,宁蒙河段封河由下游内蒙古段先封河,溯源而上,在开河时,上游宁夏段先开河,逐渐向下发展。本文基于黄河内蒙古段历年冰情资料,结合内蒙古段冰情特征,首先阐述了国内外冰情预报的研究进展,然后选用1970-1971～2007.-2008年度黄河内蒙古段水文、气象和冰情信息建立数据库,应用ADO OLEDB技术调用数据库,以人工神经网络理论与多元线性回归理论为基础,建立符合相关性要求的人工神经网络模型和多元线性回归模型,设计开发了黄河内蒙古段冰情预报系统预报内蒙古段各个站点的流凌和封开河日期。最后,选用2003-2004-2007-2008年度5年的资料进行预报检验。结果表明,该系统对黄河冰情预报效果较好,且操作起来要比直接采用数学模型简便,更易应用于实际工作中。最后,通过应用,该系统在使用过程中,仍然存在一系列问题需要深入研究和探讨,并进行调整,为该系统更好的应用于黄河冰情预报提供服务。

关键词：黄河内蒙古河段冰情预报系统流凌日期封河日期开河日期

基于可变模糊集理论的黄河内蒙段冰情预报方法研究

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基于可变模糊集理论的黄河内蒙段冰情预报方法研究

作者：徐晶内蒙古农业大学

学位级别：硕士

冰凌是冬季江河普遍存在的一种水文现象,河流冰凌的形成及演变取决于当地的热力、动力、河床地形特性等因素。高纬度地带的江河都有冰期,黄河跨越了十个纬度,地形地貌相差较大,因此黄河的冰凌演化极为复杂。黄河流域主要在上游的宁蒙段... 详细信息

冰凌是冬季江河普遍存在的一种水文现象,河流冰凌的形成及演变取决于当地的热力、动力、河床地形特性等因素。高纬度地带的江河都有冰期,黄河跨越了十个纬度,地形地貌相差较大,因此黄河的冰凌演化极为复杂。黄河流域主要在上游的宁蒙段和下游的山东、河南段发生凌汛灾害,尤其是内蒙段,几乎在每年的凌汛期都有不同程度的凌灾发生,因此提供及时有效的冰情预报,为防凌决策提供可靠的依据尤为重要。本文分析了黄河的凌汛成因及其四大影响因素,即热力因素、动力因素、河道因素、人为因素,从成因上分析了各个因素对冰情的影响情况。在此基础上,应用可变模糊集的可变模糊综合分析模型和可变模糊聚类循环迭代模型分别对黄河内蒙段的流凌、封河、开河日期进行预报,并进行比较分析,两种模型精度良好,结果可信度高,所建立模型的准确率都能达到75%以上,绝大多数为甲等预报,说明可变模糊模型适用于黄河内蒙段的流凌、封河、开河日期,对当地的冰情预报有一定参考价值。最后提出了针对冰凌模型的总结及展望,对如何加入河势因子、太阳辐射因子做出了简单的设想。

关键词：冰情预报流凌日期封河日期开河日期可变模糊集