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基于Transformer的局部时间步长二维水动力方法研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：滕述臣向小华曹红伟林显吴晓玲河海大学水文水资源学院中国长江电力股份有限公司宜昌分公司

本文提出了一种基于Transformer的局部时间步长二维水动力模拟方法，旨在优化洪涝模拟的速度与精度，满足迫切的防洪减灾需求。该方法通过引入Transformer模型的自注意力机制与序列预测功能，结合局部时间步长技术动态调整水动力系统中... 详细信息

本文提出了一种基于Transformer的局部时间步长二维水动力模拟方法，旨在优化洪涝模拟的速度与精度，满足迫切的防洪减灾需求。该方法通过引入Transformer模型的自注意力机制与序列预测功能，结合局部时间步长技术动态调整水动力系统中局部区域的时间步长。以蒙洼蓄洪区的实际洪水过程为实例，模拟结果表明：在与遥感淹没影像及传统数值方法模拟结果的对比中，该方法在淹没范围与淹没深度的预测方面展现出较高的一致性和可靠性，相对误差保持在4%之内；与传统的全局时间步长方法相比，该方法能在保证模拟稳定性和精度的前提下，显著减少计算时间，在150m网格分辨率下计算效率提升70.27%。

关键词： Transformer 时间序列编码局部时间步长水动力模拟

水库峡谷区北斗/GNSS变形监测方法对比分析与精度评估

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：齐智勇毛延翩方荣新胡星辉汤正阳谭大文都旭煌侯春尧叶世榕中国长江电力股份有限公司湖北省智慧水电技术创新中心武汉大学卫星导航定位技术研究中心

基于溪洛渡水电站的可移动北斗变形监测系统，利用GNSS测站水平形变模拟实验，开展静态差分、事后动态差分（PPK）和动态精密单点定位（PPP）三种方法对比分析与形变探测精度评估。结果显示，单BDS与GPS+BDS双系统观测精度相当，在三种... 详细信息

基于溪洛渡水电站的可移动北斗变形监测系统，利用GNSS测站水平形变模拟实验，开展静态差分、事后动态差分（PPK）和动态精密单点定位（PPP）三种方法对比分析与形变探测精度评估。结果显示，单BDS与GPS+BDS双系统观测精度相当，在三种解算方法中静态差分精度最高，双系统和单BDS外符合精度分别优于0.5 mm和0.7 mm，基线差分方法通过24 h长时序观测，能够更加有效地消除坝区水汽干扰和电离层及多路径误差；动态PPK双系统和单BDS结果误差最大分别为0.5 mm和1 mm，动态PPP分别为1.7 mm和1 mm，说明PPK和PPP也能获得到接近1 mm的形变监测结果，具有较大的应用潜力。

关键词：大坝变形监测北斗差分定位精密单点定位

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人工智能在气象数据集研制中的应用综述

人民长江 2024年

作者：李波潘勐孙越中国长江电力股份有限公司湖北省气象信息与技术保障中心

长序列、高时空分辨率气象数据集对气象业务和科研具有重要意义，但是应用过程中存在数据质量低、空间分辨率不足等问题。随着人工智能技术的发展，机器学习以及深度学习算法在气象领域逐步开展应用。本文针对了气象数据集研制中的技术... 详细信息

长序列、高时空分辨率气象数据集对气象业务和科研具有重要意义，但是应用过程中存在数据质量低、空间分辨率不足等问题。随着人工智能技术的发展，机器学习以及深度学习算法在气象领域逐步开展应用。本文针对了气象数据集研制中的技术难点问题，梳理了人工智能技术的4个关键应用场景——观测数据的质量控制、缺测数据的插补和重构、多源数据的融合以及低分辨网格数据的降尺度，对各类机器学习模型在上述场景应用中的优势和不足进行综述，并采用文献计量方法对研究前沿发展趋势进行了定量分析。研究表明，相比传统方法，人工智能算法在计算效率、结果准确性、应用灵活性等方面更具竞争力。建议从建立高质量训练数据集、加强多源数据和异构数据的应用以及探索基于气象数据物理机制的建模等多个方面，进一步推动人工智能技术在气象数据产品研制中的应用。

关键词：机器学习深度学习气象数据集质量控制降尺度人工智能

基于LSTM的三峡-葛洲坝超短期水位预测研究

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长江科学院院报 2024年

作者：汪涛徐杨曹辉刘亚新马皓宇张政谢帅常新雨中国长江电力股份有限公司智慧长江与水电科学湖北省重点实验室华中科技大学长江科学院中国长江电力股份有限公司三峡水利枢纽梯级调度通信中心

三峡-葛洲坝梯级电站的水位预测关系到电站安全稳定运行和综合效益发挥，然而在动静库容计算体系转换关系复杂、调峰情况下坝前水位波动、葛洲坝电站水位顶托、电站下游非恒定流、梯级电站之间的流量传播复杂时滞性等多种因素的综合影... 详细信息

三峡-葛洲坝梯级电站的水位预测关系到电站安全稳定运行和综合效益发挥，然而在动静库容计算体系转换关系复杂、调峰情况下坝前水位波动、葛洲坝电站水位顶托、电站下游非恒定流、梯级电站之间的流量传播复杂时滞性等多种因素的综合影响下，传统水位预测方法在短期水位预测过程时难以跟踪，在电站承担电网的调峰、调频任务及复杂工况下有突破调度规程约束及开闸的风险，从而可能引发工程安全风险和经济损失。本文采用LSTM深度学习方法，建立了三峡-葛洲坝超短期水位预测模型，并通过大调峰工况下数据对模型预测精度进行应用分析，证明总体精度较高、稳定性和适应性较好，三峡、葛洲坝上游水位24小时预测平均误差均小于0.05m。研究成果可为梯级电站精细化调度提供技术支撑。

关键词： LSTM 三峡葛洲坝水位预测

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三峡水库汛前水位集中消落调度方式优化研究

水利水电技术(中英文) 2024年

作者：张松何小聪梁志明中国长江三峡集团有限公司长江勘测规划设计研究有限责任公司中国长江电力股份有限公司

【目的】受来水预报不确定性及发电调度、生态调度试验、库岸稳定要求等影响，三峡水库的集中消落期调度方式存在水位精准调控困难、水资源利用效率有优化空间等问题。为了在有效控制防洪风险的同时提高三峡水库汛前水位集中消落期调度... 详细信息

【目的】受来水预报不确定性及发电调度、生态调度试验、库岸稳定要求等影响，三峡水库的集中消落期调度方式存在水位精准调控困难、水资源利用效率有优化空间等问题。为了在有效控制防洪风险的同时提高三峡水库汛前水位集中消落期调度灵活性和综合效益，提出了延长三峡水库汛前集中消落期的优化调度方式。【方法】在分析三峡水库消落期水文情势变化情况的基础上，通过偶合延长三峡水库汛前集中消落、三峡水库调洪计算、下游河道洪水演进模型，对比分析了遭遇不同类型洪水时不同汛前水位集中消落方案的防洪影响和效益，以不影响防洪安全、有效提高综合效益为原则优选汛前水位集中消落方式。【结果】结果显示，延长三峡水库集中消落期3～5d，遭遇1954年、1998年等长江流域实际大洪水时，三峡水库均可在转入防洪调度时将水位预泄至145m，且预泄过程中，不增加下游沙市、城陵矶等主要水文站超警戒水位的天数，不抬高洪峰时沙市、城陵矶等主要水文站水位。【结论】结果表明：在防洪风险可控的前提下，6月中下旬在下游河道水位较低时，可适当延长三峡水库汛前水位集中消落至145m时间，可以较好地统筹协调汛前防洪和供水需求，并有效衔接水库汛期运行水位动态控制，有利于提高集中消落期调度的灵活性和水资源利用效率，为三峡水库实际调度提供更好的条件。

关键词：三峡水库汛前集中消落调度方式优化长江流域洪水优化调度多目标洪水演进模型

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基于集合Kalman滤波的中长期径流预报

水资源保护 2024年第1期40卷 93-99页

作者：刘源纪昌明马皓宇王弋张验科马秋梅杨涵华北电力大学水利与水电工程学院北京102206 中国长江电力股份有限公司湖北宜昌443002 长江科学院水资源综合利用研究所湖北武汉430010

为降低中长期径流预报的不确定性,增加水电站水库的发电效益,针对现有方法侧重于提高单一预报模型确定性预报结果的准确性以降低径流预报不确定性的问题,提出一种基于集合Kalman滤波的入库径流确定性预报方法。以旬为预见期的锦西水库... 详细信息

为降低中长期径流预报的不确定性,增加水电站水库的发电效益,针对现有方法侧重于提高单一预报模型确定性预报结果的准确性以降低径流预报不确定性的问题,提出一种基于集合Kalman滤波的入库径流确定性预报方法。以旬为预见期的锦西水库实例验证结果表明:相比传统的单一预报模型和传统的信息融合预报模型,基于集合Kalman滤波的中长期径流预报可使RMSE降低4.78 m^(3)/s,合格率可提高0.56%,且更有效地降低了汛期预报的不确定性,得到了更加准确、可靠的确定性径流预报结果,可为开展流域梯级水电站优化调度提供技术支持。

关键词：中长期径流预报数据融合集合Kalman滤波锦西水库

结合三维点云的SAR卫星监测拱坝变形方法研究

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人民长江 2024年

作者：曾广栋陈一鸣侯春尧谭大文刘杰李陶中国长江电力股份有限公司长江空间信息技术工程有限公司(武汉) 国家大坝安全工程技术研究中心武汉大学卫星导航定位技术研究中心

我国长江流域的高坝大库运行安全事关流域安全。变形监测是大坝安全运行的重要支撑，目前主要依靠正倒垂系统和测绘技术进行mm级高精度监测。本文提出了一种结合三维点云的高分辨率SAR卫星监测拱坝变形方法，基于坝体三维点云模型和卫... 详细信息

我国长江流域的高坝大库运行安全事关流域安全。变形监测是大坝安全运行的重要支撑，目前主要依靠正倒垂系统和测绘技术进行mm级高精度监测。本文提出了一种结合三维点云的高分辨率SAR卫星监测拱坝变形方法，基于坝体三维点云模型和卫星成像参数构建了坝体侧面高程相位模型，解决了传统数字地形无法获取坝体侧面高程相位的难题，实现了mm级精度的拱坝形变场提取。基于拱坝受蓄水压力产生上下游方向水平位移的物理特性，将雷达卫星视线向形变转换到拱坝水平位移方向，使两种不同源数据对比具备一致性条件。通过某高拱坝的高分辨率SAR数据实测结果与大坝正倒垂变形观测数据的联合验证，本文观测到的坝体水平变形统计结果精度可达4mm左右。随着SAR卫星分辨率的提高和数量的增加，本方法有望能够实现更高频次和更高精度的坝体变形监测。

关键词：星载InSAR 变形监测拱坝 Lidar 差分干涉测量

开放参与对开源软件项目绩效的影响研究--基于开放悖论视角

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科学学与科学技术管理 2024年第3期45卷 90-111页

作者：郭海李晓宇黄冉中国人民大学商学院北京100872 中国人民大学数字创业创新研究中心北京100872 长江电力股份有限公司武汉430014

近年来,开源日渐成为软件开发的新范式。不同于传统模式,开源软件开发依托数字化平台和模块化技术,表现出明显的自愿参与、自主创新和自治运作特点。为此,开源软件项目可通过开放参与汇聚集体智慧,打造高价值产品。然而,开放参与在激活... 详细信息

近年来,开源日渐成为软件开发的新范式。不同于传统模式,开源软件开发依托数字化平台和模块化技术,表现出明显的自愿参与、自主创新和自治运作特点。为此,开源软件项目可通过开放参与汇聚集体智慧,打造高价值产品。然而,开放参与在激活知识获取的同时,也加重了知识吸收负担,对开源软件项目绩效发挥着“双刃剑”作用。立足开放悖论视角,基于知识基础观,阐明了开源软件项目开放参与的双重影响机制:知识获取与知识吸收。在此基础上,系统探讨开放参与广度和深度如何作用于开源软件项目绩效,以及许可证协议这一代表性治理机制的权变作用。对Git Hub平台上409个开源项目的实证研究发现:(1)开放参与广度与开源软件项目绩效呈倒U型关系,即随着参与者的持续涌入,绩效会先升后降;(2)开放参与深度与开源软件项目绩效呈U型关系,即随着核心参与者的继续增加,绩效会先降后升;(3)高限制性许可证会强化开放参与广度与开源软件项目绩效间的倒U型关系。

关键词：开放参与开放悖论开源软件知识获取知识吸收

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长江上游珍稀特有鱼类资源的鱼类栖息地生境特征及增殖放流点优化

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长江科学院院报 2024年

作者：赵亮赵文贵成江胡胜利赵志超刘国旺中国长江电力股份有限公司乌东德水力发电厂长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北中水长江生态保护研究院有限公司

长江上游地区的水库建设、河道改道、堤防修建和水文调节等人类活动对鱼类栖息地造成了严重影响，导致栖息环境恶化和大量栖息地的丧失。为了深入了解这种情况，选取长江上游保护区中段典型代表性朱沱站中四个典型河流断面近三年的生境... 详细信息

长江上游地区的水库建设、河道改道、堤防修建和水文调节等人类活动对鱼类栖息地造成了严重影响，导致栖息环境恶化和大量栖息地的丧失。为了深入了解这种情况，选取长江上游保护区中段典型代表性朱沱站中四个典型河流断面近三年的生境数据，分析典型断面的水文特征、水文情势、水环境质量、流速、水深以及珍稀特有鱼类空间分布特征，获取全面的鱼类生境特征数据。基于分析结果，提出建设完善的珍稀特有鱼类增殖放流措施。研究发现，99%的珍稀、特有鱼类信号采集低于流速区（0.0～1.4m/s），其中80%左右的鱼类聚集流速低于0.8m/s的缓流区；在冬季越冬期间，鱼群位置点的水深平均值为44.28m，最小值为42.35m，最大值为57.47m。长江上游的绝对水深在23～56m之间时，不足提供鱼类栖息。但在蓄水期，水位抬高进而在同时满足流速、水深和干扰少等条件下，能够改善珍稀特有鱼类的生存环境。通过研究长江上游珍稀特有鱼类资源的生境特征，可以更好地了解鱼类的分布和迁徙规律，辅助合理规划和管理渔业资源。同时，研究增殖措施可以指导人工放流等管理行为，有助于恢复和增强鱼类种群，维持渔业可持续发展。

关键词：珍稀特有鱼类生境特征鱼类栖息地增殖途径