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基于集成学习与深度学习的日供水量预测方法

浙江大学学报（工学版） 2023年第6期57卷 1120-1127页

作者：周欣磊顾海挺刘晶许月萍耿芳王冲浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江水文新技术开发经营公司浙江杭州310009

为了有效改善日供水量预测精度低、泛化能力不足的问题,以义乌市4个水厂的历史日供水数据为基础,提出基于集成学习算法改进的长短时记忆(LSTM)神经网络的供水预测方法.该方法以拉依达准则预处理后的历史日供水量作为数据输入,将具备长... 详细信息

为了有效改善日供水量预测精度低、泛化能力不足的问题,以义乌市4个水厂的历史日供水数据为基础,提出基于集成学习算法改进的长短时记忆(LSTM)神经网络的供水预测方法.该方法以拉依达准则预处理后的历史日供水量作为数据输入,将具备长期时序信息记忆能力的LSTM神经网络作为集成学习的弱预测器,使用网格搜索法进行网络超参数调优,使用AdaBoost集成学习算法对弱预测器进行加权组合得到强预测器.结果表明:与随机森林、AdaBoost与LSTM神经网络相比,基于集成学习算法改进的LSTM神经网络有最高的纳什效率系数(NSE)、最低的均方根误差(RMSE)与平均绝对误差(MAE),对日供水数据的变化趋势与峰值的拟合效果最好;改进LSTM供水预测方法的时序预测精度得到极大提升,有较好的泛化能力、稳定的预测性能,能够为城市水资源合理配置、一体化智能供水调度提供重要参考.

关键词：供水量预测集成学习深度学习组合模型长短时记忆(LSTM)神经网络

基于主要驱动因子筛选法和深度学习算法的浙江省动态需水量预测

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水利水电科技进展 2024年第2期44卷 47-53页

作者：许月萍曾田力周欣磊章鲁琪王贝王冬浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江水文新技术开发经营公司浙江杭州310009 浙江省水文管理中心浙江杭州310009

收集了浙江省2000—2020年各用水行业需水量数据,采用基于Spearman秩相关分析的主要驱动因子筛选法筛选了影响各行业需水量的主要驱动因子,进而构造了改进的长短时记忆(LSTM)神经网络需水量预测模型,对各行业需水量进行动态滚动预测,并... 详细信息

收集了浙江省2000—2020年各用水行业需水量数据,采用基于Spearman秩相关分析的主要驱动因子筛选法筛选了影响各行业需水量的主要驱动因子,进而构造了改进的长短时记忆(LSTM)神经网络需水量预测模型,对各行业需水量进行动态滚动预测,并将改进LSTM模型的预测结果与传统单变量LSTM预测模型、卷积神经网络模型、支持向量回归模型的预测结果进行了对比。结果表明,基于主要驱动因子筛选法改进的LSTM模型能实时动态滚动预测各行业每年需水量,且预测结果精度高于其他3种模型。

关键词：需水量预测主要驱动因子筛选法 LSTM神经网络卷积神经网络支持向量回归浙江省

水文“5+1”工程建设项目档案工作的若干思考

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档案管理理论与实践-浙江省基层档案工作者论文集 2021年 120-122页

作者：黄敏浙江水文新技术开发经营公司

水文"5+1"工程作为浙江省水文重点工程项目,建设投资大、周期长、环节多、参与方广,形成的档案载体种类全、数量多、保存价值高。工程档案是项目建设的真实记录,是水文"5+1"工程考核验收的重要凭证,是项目管理、维护、改扩建的重要依据...

水文"5+1"工程作为浙江省水文重点工程项目,建设投资大、周期长、环节多、参与方广,形成的档案载体种类全、数量多、保存价值高。工程档案是项目建设的真实记录,是水文"5+1"工程考核验收的重要凭证,是项目管理、维护、改扩建的重要依据。水文"5+1"工程档案工作是水文"5+1"工程工作的重要组成部分,是保障工程顺利进行的一项基础性工作。作为水文"5+1"工程重要参与企业(水文管理中心唯一直属企业),更应强化责任意识,采取有效措施,确保"5+1"工程档案的完整、准确、系统、安全和有效利用。

关键词：

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基于残差网络的河流表面时空图像测速法

河海大学学报（自然科学版） 2023年第1期51卷 118-128页

作者：李华宝张振陈林孟健孙英军崔文浩河海大学计算机与信息学院江苏南京211100 杭州市水文水资源监测中心浙江杭州310016 浙江水文新技术开发经营公司浙江杭州310016

针对在耀光、紊流、降雨等复杂含噪场景下时空图像中有效纹理特征变得模糊,使得现有纹理主方向检测算法精度受限的问题,结合深度学习的思想,提出了一种基于残差网络回归模型的时空图像测速(ResNet50-STIV)法,并借助残差网络回归模型强... 详细信息

针对在耀光、紊流、降雨等复杂含噪场景下时空图像中有效纹理特征变得模糊,使得现有纹理主方向检测算法精度受限的问题,结合深度学习的思想,提出了一种基于残差网络回归模型的时空图像测速(ResNet50-STIV)法,并借助残差网络回归模型强大的非线性学习能力构建了回归预测函数。通过构建人工合成数据集和包含复杂场景时空图像的天然河流数据集对残差网络回归模型进行试验,结果表明:提出的残差网络回归模型在人工合成数据集下的检测精测可达到0.1°,对于天然河流数据集,具有残差结构的ResNet回归模型的检测精度优于VGG16;从模型层数看,基于ResNet50的回归模型能较好地平衡检测精度以及执行效率,在正常场景下的检测精度达到0.7°,而在耀光、紊流、降雨场景下能控制在1.3°以内,ResNet50-STIV优于现有的时空图像测速法;与流速仪法在多场景下表面流速比测的最大相对误差小于12%。

关键词：水流测量时空图像测速纹理主方向残差网络深度学习

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1958—2017年滇中引水工程受水区降水时空变化

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长江科学院院报 2021年第8期38卷 33-40页

作者：任晓华何士华马晓青赖毅舟陈仕航杜娟昆明理工大学电力工程学院昆明650500 浙江水文新技术开发经营公司杭州310000

为了对滇中引水工程水资源进行科学调度和合理配置,开展滇中引水工程受水区降水时空分布研究。基于受水区内8个雨量站的60 a降水数据,采用云模型、Mann-Kendall检验、小波分析和协同克里金插值法探究受水区降水序列的时空分布特征。结... 详细信息

为了对滇中引水工程水资源进行科学调度和合理配置,开展滇中引水工程受水区降水时空分布研究。基于受水区内8个雨量站的60 a降水数据,采用云模型、Mann-Kendall检验、小波分析和协同克里金插值法探究受水区降水序列的时空分布特征。结果表明:年内降水量主要集中在6—8月,12月至次年2月降水量少;夏季降水时间分布不均匀,且8月份稳定性最差,冬季降水量小但降水均匀。年际降水量以9.92 mm/(10 a)减少,年降水量存在突变性和周期性波动,突变点集中在1982—1992年,在研究时段内降水量经历了3个周期的丰-枯变化;降水量在空间上分布不均匀,春、夏和秋季降水量在空间上呈现出“南多北少、西多东少”,而冬季降水空间分布规律较差。综上所述,滇中引水工程受水区应当注意防汛抗旱、监测区域泥石流以及预防夏季干旱。

关键词：降水时空分布云模型 Mann-Kendall检验小波分析滇中引水工程

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瓯江流域山区中小河流设计暴雨分析

水利规划与设计 2023年第4期 83-85,94页

作者：廖亚一孙英军耿芳张琳雅浙江水文新技术开发经营公司浙江杭州310009

对大部分山区中小流域来说,设计洪水需要通过设计暴雨推求。浙江省最近一次设计暴雨研究成果是2003年编制刊布的《浙江省短历时暴雨》,暴雨时间序列分析截至2000年,距今已有20余年的历史。文章选取浙江省瓯江流域作为研究区域,将暴雨系... 详细信息

对大部分山区中小流域来说,设计洪水需要通过设计暴雨推求。浙江省最近一次设计暴雨研究成果是2003年编制刊布的《浙江省短历时暴雨》,暴雨时间序列分析截至2000年,距今已有20余年的历史。文章选取浙江省瓯江流域作为研究区域,将暴雨系列延长至2020年,通过设计点暴雨计算,分析流域短历时暴雨变化情况,发现大部分时段暴雨均值有增大趋势。研究还选取了面积为50~200km2的山区中小河流进行设计暴雨分析计算,为设计洪水推求提供基础。

关键词：山区中小河流设计暴雨瓯江流域

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湖漫水库面源污染特征解析

环境污染与防治 2022年第8期44卷 1042-1045,1053页

作者：蓝雪春张玲浙江省水利水电勘测设计院浙江杭州310002 浙江水文新技术开发经营公司浙江杭州310002

湖漫水库是温岭市最大的集中式饮用水源水库,水土流失带来的面源污染是影响该水库水质的重要因素。为制定合理的污染防治和水土保持措施,构建了库区的SWAT模型来分析其面源污染特征。结果表明:(1)2011—2018年,湖漫水库的总氮和总磷年... 详细信息

湖漫水库是温岭市最大的集中式饮用水源水库,水土流失带来的面源污染是影响该水库水质的重要因素。为制定合理的污染防治和水土保持措施,构建了库区的SWAT模型来分析其面源污染特征。结果表明:(1)2011—2018年,湖漫水库的总氮和总磷年际流失量都是2014年最大,分别为20.85、1.65 t。总氮年内流失量最大在5月,总磷在6月,分别为2.20、0.16 t。面源污染受降雨量的影响,其中总磷流失量受降雨量的影响更大。(2)总氮和总磷的流失主要发生在彭家溪和马步溪及其所在的子流域,应重点关注。建设用地引起的人为面源污染问题已不容忽视。

关键词：面源污染 SWAT模型水土流失湖漫水库

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湖漫水库面源污染源强分析

水电能源科学 2022年第9期40卷 79-81,133页

作者：蓝雪春张玲浙江省水利水电勘测设计院有限责任公司浙江杭州310002 浙江水文新技术开发经营公司浙江杭州310002

湖漫水库是温岭市最大的集中式饮用水源水库,面源污染已成为影响该水库水质的主要因素。为保护湖漫水库水质,制定合理可行的面源污染防治措施,利用SWAT模型从时间和空间上解析湖漫水库面源污染源强特征。结果表明,库区年均总氮、总磷流... 详细信息

湖漫水库是温岭市最大的集中式饮用水源水库,面源污染已成为影响该水库水质的主要因素。为保护湖漫水库水质,制定合理可行的面源污染防治措施,利用SWAT模型从时间和空间上解析湖漫水库面源污染源强特征。结果表明,库区年均总氮、总磷流失量分别为16.53、0.98 t,流失强度分别为8.65、0.616 kg/(hm^(2)·a);流失量最大年份出现在2014年,总氮为20.85 t,总磷为1.65 t;总氮月均流失量最大为2.2 t,出现在5月;总磷月均流失量最大为0.16 t,出现在6月;总氮和总磷的流失主要发生在彭家溪和马步溪,占比均大于20%。不同地类的流失强度,总氮为耕地>园地>建设用地>草地>林地,总磷为园地>草地>耕地>建设用地>林地。因此,库区面源污染的治理重点应放在彭家溪子流域和马步溪子流域,同时也要重视耕地、园地和建设用地的面源污染治理问题。

关键词：湖漫水库面源污染 SWAT模型污染源强时空解析

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一种自动蒸发器的应用试验分析

浙江水利科技 2015年第3期43卷 99-100,103页

作者：黄江辉丁奕许伟强浙江省水文局浙江杭州310009 浙江水文新技术开发经营公司浙江杭州310009

蒸发测量对于测量精度要求较高,现行自动蒸发器很难达到要求。利用磁致伸缩技术进行了自动蒸发试验,实现了蒸发实时监测,数据对比结果表明该方法是可行的。

关键词：磁致伸缩自动蒸发器实时监测