[發明專利]一種基于灰色關聯分析法的洪水動態預測方法

在審

• 申請號: 201910919905.1
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN111178573A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 劉正坤;梁文康;張蕾
• 申請（專利權）人: 深圳市東深電子股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 北京德高行遠知識產權代理有限公司 11549
• 代理人: 吳襄帥

1.一種基于灰色關聯分析法的洪水動態預測方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1:確定參考數列和比較數列；

S2：對參考數列和比較數列進行無量綱化處理；

S3：求出參考數列與比較數列的灰色關聯系數；

S4：求出關聯度；

S5：對關聯度進行排序；

S6：對洪水進行預測。

2.根據權利要求1所述的一種基于灰色關聯分析法的洪水動態預測方法，其特征在于：所述步驟S1中確定參考數列和比較數列的具體步驟為：對歷史洪水資料標準化，作為比較數列；通過獲取暴雨洪水要素，利用洪水預報數據或自建的水文預報模型，獲得洪水預見期內的階段累計水量，形成參考數列。

3.根據權利要求2所述的一種基于灰色關聯分析法的洪水動態預測方法，其特征在于：所述步驟S2中對參考數列和比較數列進行無量綱化處理的具體步驟為：在進行灰色關聯度分析時，進行無量綱化的數據處理：

X'_ij＝X_ij/X_0j；

其中，X_ij為比較數列中第i場洪水的第j個相似性指標的數據，X_0j為參考數列的各相似指標，X’_ij為變換后的值，j＝(1,2,3,…,t₀+τ)。且X₀也做變換，X₀＝(1,1,…,1)。

4.根據權利要求3所述的一種基于灰色關聯分析法的洪水動態預測方法，其特征在于：所述步驟S3中求出參考數列與比較數列的灰色關聯系數的具體步驟為：計算比較數列各變換后的相似指標與參考序列X0的絕對差值，

Δ_0i(j)＝|X₀(j)-X_i(j)|；

取出其中最大值△max、最小值△min；

比較數列與參考數列的灰色關聯系數計算公式為：

式中，ρ為分辨系數，取ρ＝0.5。

5.根據權利要求4所述的一種基于灰色關聯分析法的洪水動態預測方法，其特征在于：所述步驟S4中求出關聯度的具體步驟為：將各個時刻的關聯系數集中為一個平均值，作為比較數列與參考數列間關聯程度的數量表示，比較數列Xi對參考數列X0的關聯度r_i公式如下：

k＝t₀+τ，r_i值越接近1，相關性越好。

6.根據權利要求5所述的一種基于灰色關聯分析法的洪水動態預測方法，其特征在于：所述步驟S5中關聯度排序的具體步驟為：將m個比較序列對同一參考序列的關聯度按大小順序排列起來，組成關聯序，記為{x}，若r_0ir_0j，則稱{x_i}對于同一參考序列{x₀}優于{x_j}，記為{x_i}{x_j}；r_0i表示第i個子序列對母數列特征值。

7.根據權利要求6所述的一種基于灰色關聯分析法的洪水動態預測方法，其特征在于：所述步驟S6中的具體方法為：取排名前A名的歷史洪水作為其相似洪水集，在洪水預見期內，即t≤t₀+τ，采用實時洪水預報的結果；在預見期外，即tt₀+τ，拼接歷史相似洪水；在拼接時刻t₀+τ處，由于相似洪水的流量與相應的實時預報值存在差異，需在相似洪水流量過程加上一個常量ε，使之與實時洪水預報流量過程平滑過渡。

8.根據權利要求1所述的一種基于灰色關聯分析法的洪水動態預測方法，還包括步驟S7：對洪水調度和影響進行評估。

9.根據權利要求8所述的一種基于灰色關聯分析法的洪水動態預測方法，其特征在于：所述步驟S7中對洪水調度和影響評估的具體方法為采集關聯度排序靠前的歷史洪水數據，提取針對歷史洪水進行防御時采用的工程調度方案的整合數據進行工程調度。