[發明專利]徑流預報方法及徑流預報裝置

在審

• 申請號: 201910047591.0
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109816167A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 王浩;楊明祥;劉暢
• 申請（專利權）人: 昆侖（重慶）河湖生態研究院(有限合伙);陜西東方祥云科技有限公司;重慶昆侖山峽實業有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F17/18
• 代理公司: 重慶智慧之源知識產權代理事務所(普通合伙) 50234
• 代理人: 余洪

本發明提供一種徑流預報方法及徑流預報裝置，通過獲取待預報時段的屬性變量集，按照預設相對誤差范圍對屬性變量集中待預報時段累積降水量進行隨機擾動，生成ens個擾動降水量；基于該ens個擾動降水量形成ens個集合樣本；獲取歷史樣本集；針對待測樣本集中包含的各個集合樣本，分別計算其與歷史樣本集中各歷史時段對應的屬性變量集之間的相似度；針對每一個集合樣本，得到該集合樣本的第一預報徑流量；最后基于各集合樣本的第一預報徑流量得到待預報時段的最終預報徑流量。充分考慮了徑流的連續性，同時對待預報時段的累積降水量進行擾動生成多個集合樣本，實現集合預報，在很大程度上降低了由于待預報時段累積降水量預報的不確定性。

技術領域

本發明涉及水文預報領域，尤其涉及一種徑流預報方法及徑流預報裝置。

背景技術

月尺度的中長期徑流預報是制訂水資源長期調度方案的重要基礎和依據，對于水資源管理工作意義重大。徑流的變化受大量因素的影響，包括降水、大氣環流、海溫分布、天文活動、陸面狀態等，當前主流研究多圍繞各類影響因子，試圖通過數學方法找到各影響因子與徑流過程的相關性，并利用線性或非線性的方法建立高相關因子與徑流直接或間接的轉化關系式。

當前研究多集中在對關鍵影響因子的選取和統計規律的建立方面，其本質是希望通過數學方法反映各影響因子與徑流的定量轉化關系。然而，這種轉化關系是通過大量實測數據率定得到的，對于一個維度異常高的實際流域，長度有限、質量有限的實測資料率定得到的轉化關系在代表性上必然存在較大缺陷。且水文現象極其復雜，存在明顯的非線性特征，利用現有數學手段難以準確對其進行描述，從而導致模型泛化能力有限。

其次，現有方法大多利用某一時刻影響因子序列對未來某一時刻的徑流量進行預測，這種簡單的對應關系割裂了徑流作為連續變量而存在的前后相關，造成預報具有較大的不確定性。此外，徑流的不確定性很大程度來自于降水的不確定性。

發明內容

本發明提供的徑流預報方法及徑流預報裝置，主要解決的技術問題是：當前徑流預報精度和準確性較差。

為解決上述技術問題，本發明提供一種徑流預報方法，包括：

獲取待預報時段的屬性變量集，所述屬性變量集包含所述待預報時段累積降水量、所述待預報時段的上一時段的累積降水量、所述待預報時段的上一時段的平均徑流量、所述待預報時段的上一時段的累積降水變化量以及所述待預報時段的上一時段的平均徑流變化量；

按照預設相對誤差范圍對所述待預報時段累積降水量進行隨機擾動，生成ens個擾動降水量；所述ens大于等于2；

基于所述ens個擾動降水量形成ens個集合樣本，各所述集合樣本包括一所述擾動降水量、所述待預報時段的上一時段的累積降水量、所述待預報時段的上一時段的平均徑流量、所述待預報時段的上一時段的累積降水變化量以及所述待預報時段的上一時段的平均徑流變化量；

獲取歷史樣本集，所述歷史樣本集包括各歷史時段對應的屬性變量集，所述歷史時段對應的屬性變量集包括當前歷史時段累積降水量、上一時段累積降水量、上一時段平均徑流量、上一時段累積降水變化量以及上一時段平均徑流變化量；

針對待測樣本集中包含的各所述集合樣本，分別計算其與所述歷史樣本集中各歷史時段對應的屬性變量集之間的相似度；

針對每一個所述集合樣本，選擇所述相似度滿足預設條件的K個歷史時段作為所述集合樣本的目標歷史時段；并獲取各所述目標歷史時段對應的實測平均徑流量，并基于各所述目標歷史時段對應的實測平均徑流量得到所述集合樣本的第一預報徑流量；所述K大于等于1；

基于各所述集合樣本的第一預報徑流量得到所述待預報時段的最終預報徑流量。

可選的，所述ens設定為16；

或，所述ens設定為15，且所述待測樣本集還包括所述待預報時段的屬性變量集。