人工神经网络在水文资料插补延长中的应用

水文资料的插补延长一直是水文计算中的一个难题.本文针对水文资料的插补和水文资料的延长问题进行系统的研究.插补水文资料时,采用人工神经网络双向时间序列插补模型,打破了传统的单向时间序列识别模式,应用缺测时段前后已知时段水文资料,插补出缺测水文资料;展延长系列水文资料则应用人工神经网络参证站模型,并应用流量较大年份的径流资料预测未知年份的径流资料,来进一步提高预测精度,并结合紫坪铺流量资料插补延长实例,检验模型的可行性.结果表明该模型对水文资料的插补或对未知年份的径流量都能够进行较好的预测.     

乌尔达克赛河流域水文资料“三性”分析及插补方法研究

乌尔达克赛河流域位于西天山南麓西段,是新疆博尔塔拉河右岸的最大一条支流,主要以冰雪水、降水及山区泉水补给为主。基于沿河阿合奇、精河山口和温泉三大省级水文站观测资料,对流域径流进行水文分析计算,主要选用阿合奇水文站资料,同时参证精河山口和温泉水文站长系列资料,对流域径流特征进行分析,并对长系列水文资料分析中的插补方法进行研究,结果可知:径流资料的一致性、代表性较好,当系列长度达30年以上时,系列统计参数基本稳定,与长系列比较均值相对误差小于1.5%。通过分析长短系列比例系数法、相关方程法和比例系数法三种插补、延长方法可发现,三种插补、延长方法资料系列的均值与实测系列均值相差很小,三种插补、延长方法资料系列的变差系数与实测系列的变差系数值相差相对较大,符合水文资料的插补要求,研究结果可为流域内水资源合理开发利用提供基础依据。     

降雨输入不确定性对分布式流域水文模拟的影响研究——以武烈河流域为例

降雨输入对分布式流域水文模拟具有重要影响。针对流域降雨资料不完整的情况,以武烈河流域为例,基于反距离加权平均法对雨量站降雨资料进行插补延长,并结合SWAT模型研究了降雨输入不确定性对分布式流域水文模拟的影响。结果表明:不同降雨输入对流域平均降雨量的影响较小,但基于气象站资料的降雨数据在降雨空间差异显著的年份会明显低估面雨量,且在夏季汛期表现更为显著;不同降雨输入对分布式流域水文模拟的影响较大;在雨量站降雨资料不完整的情况下,通过对雨量站降雨数据进行插补延长,相对于直接利用气象站降雨资料,在一定程度上可以提高径流模拟精度,满足降雨资料欠缺流域分布式水文模拟的实际需求。     

偏态分布水文变量间的曲线回归问题

在水文分析与计算中使用回归直线方程已有很久的历史了。主要用途之一是为了解决资料的插补延长,以减小样本的抽样误差。多采用如下的直线回归方程进行插补延长,即     

化非线性为线性的加权回归方法及其应用

一、引言回归分析是处理相关关系的一种数理统计方法,它在水文上应用很广泛。例如,插补展延水文特征值系列、经验公式的选配、观测数据的分析与处理等。对于线性关系,最小二乘法能给出直接的解析解。而非线性关系,最小二乘法不能象处理线性函数那样给出直接的     

月尺度的协克立格模型在水文数据插补延长中的应用

月尺度的协同克立格模型能够对水文变量进行线性、无偏和最佳估计[2]。针对水文数据在时间上富足而空间上缺乏以及单变量具有相依性、多变量之间又有相关性的特点,以滦河流域内蒙古段的大河口、多伦和花塘沟三个雨量站的实测月降水量资料为基础,用月尺度的协克立格模型对缺测数据进行了插补延长。经验证明估值精度较高,结果可信。同时还对影响估值精度的数据结构进行了讨论。结果表明,数据结构对估值精度的影响主要取决于观测数据间存在的相关性。     

克里金法在GPS数据内插中的应用

介绍了克里金法在GPS数据内插中的应用、变差函数的自动拟合,以及在进行克里金内插编程时一些值得注意的问题等,通过实验结果看出内插过程取得了很好的效果。     

变差函数球状模型的自动拟合与实现

根据变差函数的随机性和空间结构性,综合利用变差函数计算方法和加权线性规划拟合方法,分别拟合出各主要方向上的模型参数,再根据各向异性情况进行结构套合,实现了变差函数的计算及球状模型的自动拟合.针对样本中存在特异值的情况,算法中还提供了相对变差函数方法,有效地抑制了特异值对变差函数的影响,保证了球状模型拟合的精度.本算法在VC++6.0中实现,利用拟合出的模型,对样本区域进行插值得到网格文件,调用Surfer8.0绘制了等值线图.通过交叉验证和综合法验证,表明拟合度较高.     

基于局部各向异性的非平稳多点地质统计学算法

基于平稳性假设的传统多点地质统计学在非平稳建模中存在不足。提出一种基于局部各向异性分区的多点地质统计建模方法,利用不同方向变差函数变程组合的玫瑰花图定量表征训练图像的局部各向异性,结合经典多维尺度分析和K均值聚类分析对非平稳训练图像进行自动分区,各子区域相互独立,分区内运用传统平稳性多点建模算法模拟,最终实现非平稳性建模。以裂缝网络建模为例,新方法较好地模拟并再现训练图像的非平稳性,对多点地质统计建模算法的非平稳建模具有很好借鉴意义。     

大孔径闪烁仪观测数据的处理方法研究

大孔径闪烁仪可以获取公里级尺度的显热/潜热通量,其观测数据在农林业、水文、气象等领域的研究中具有越来越重要的作用.以海河流域2008年密云站和馆陶站大孔径闪烁仪的观测数据为例,讨论了数据筛选与处理方法,以及大气不稳定状态下不同处理方法对显热通量造成的影响.结果表明:空气折射指数结构参数应结合电压信号的方差进行计算、采用逐日的日平均波文比系数进行湿度订正、结合空间权重函数计算有效高度、选取Andreas(1988)稳定度函数计算显热通量等是可信的.通过对不同插补方法的比较可知,采用非线性回归方法和以零值替代的方法对不稳定状态和稳定状态下30 min缺失的显热通量进行插补,采用动态线性回归方法对日显热通量的缺失进行插补是可行的.为了解决由于冬天净辐射和显热通量较小,造成能量平衡方程余项法计算的蒸散量产生较大误差的问题,可采用根据大孔径闪烁仪与涡动相关仪观测的日蒸散量建立的关系式进行估算.基于上述方法的研究,形成了一套较为完整的大孔径闪烁仪观测数据的处理流程,保证了在不同下垫面、不同的天气状况条件下都能获取质量可靠、数据连续的大孔径闪烁仪观测的显热/潜热通量.