[發明專利]一種基于誤差轉移密度函數的洪水概率預報方法

有效

• 申請號: 201810650178.9
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108921340B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 梁忠民;蔣曉蕾;牛小茹;胡義明;王軍;李彬權
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F16/2458;G06F16/25;G06Q50/26
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;徐瑛

1.一種基于誤差轉移密度函數的洪水概率預報方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：歷史數據庫構建，根據歷史洪水預報數據F和對應的實測流量數據O，建立洪水預報歷史數據庫(F,O)；

步驟2：預報誤差異分布分析，在歷史數據庫背景下，判斷洪水預報誤差Ξ的統計特征值隨預報流量F的變化趨勢，進而估計預報誤差分布函數隨預報流量的變化趨勢，若預報誤差的統計特征值在不同預報流量時具有差異，那么說明預報誤差分布函數具有異分布性；

步驟3：預報誤差函數的推求：在歷史數據庫背景下，構建預報誤差序列(ε₁,ε₂,…ε_t)的一階自回歸關系，在此基礎上，估計預報誤差的轉移密度函數，進而推求預報誤差的條件分布函數，具體為：

步驟3.1：在歷史數據庫背景下，構建預報誤差序列(ε₁,ε₂,…ε_t)的一階自回歸關系表示為式(5)：

ε_j+1＝cε_j+Ψ (5)

式中，ε_t表示預報誤差序列中第t個預報誤差，c為參數，Ψ是獨立于預報誤差的殘差，其均值為0，標準差為

步驟3.2：計算預報誤差特征值的轉移關系，根據預報誤差的一階自回歸關系，推得誤差時間序列的均值和標準差轉移關系分別為：

E(ε_j+1|ε_j,F,O)＝cε_j (6)

當預報誤差間隔為r大于1時，預報誤差的均值和標準差轉移關系為：

E(ε_j+r|ε_j,F,O)＝c^rε_j (8)

步驟3.3：假定預報誤差為正態分布，令推得預報誤差的轉移密度函數為：

步驟3.4：根據全概率公式，推得歷史時段t之后的第個i時段預報誤差的條件概率分布函數:

式中，D為中間變量，D²＝c²ⁱL(f_i+t)²+A²；X＝cⁱH(f_i+t)，Ξ表示洪水預報誤差，f_i+t表示第i+t個時段的預報流量，L表示標準差函數關系，H表示誤差均值函數關系；

步驟4：預報量分布函數的推求：采用隨機變量函數的分布函數推求法則，通過預報誤差的條件分布推求預報量的分布函數。