[發(fā)明專利]一種基于預測模型自適應的徑流預報方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110584298.5
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN113379109B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉佳;李傳哲;王洋;于福亮;邱慶泰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 成都余行專利代理事務所(普通合伙) 51283
• 代理人: 邢智勇

本發(fā)明涉及一種自適應的流域中長期徑流預報模型架構(gòu)方法，該構(gòu)架方法的目的在于根據(jù)預報流域特征將預報流域劃分成不同的子流域分區(qū)進行預報；建立不同子流域的預報因子集；對各個子流域采取集合預報的方法；并通過自適應方法調(diào)整預報方法中不同模型的參數(shù)；對子流域的預報結(jié)果采用河道演算方法得到最終的流域預報值；周期性檢驗預報結(jié)果的確定性系數(shù)以判定是否需要更新預報因子和預報方法的構(gòu)成，使用該方法得到的徑流預報結(jié)果可為城市防洪或大型水庫入流預測提供可靠的依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明申請為申請日2017年11月21日，申請?zhí)枮椋?01711163861.1，名稱為“一種自適應的流域中長期徑流預報模型架構(gòu)方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。本發(fā)明涉及一種徑流預報架構(gòu)方法，具體說是涉及一種基于預測模型自適應的徑流預報方法。

背景技術(shù)

徑流預報屬于水文預報范疇,是應用水文學的一個重要組成部分,它是建立在掌握客觀水文規(guī)律的基礎(chǔ)上,預見未來徑流變化的一門應用科學技術(shù),是水資源調(diào)度、水利防汛和抗旱科學實施的前提。徑流預報按預見期可分為短期徑流預報和中長期徑流預報,一般以流域匯流時間為界,凡預報的預見期小于或等于流域匯流時間的稱為短期預報,預報的預見期大于流域匯流時間的稱為中長期預報。其中,預見期在一天的為中期預報，預見期在一天以上,一年以內(nèi)的為長期預報，超過一年的則為超長期預報。

中長期徑流預報就是據(jù)己知信息對未來一定時期內(nèi)的徑流狀態(tài)做出定性或定量的預測。首先,對影響預報對象的降雨、海表溫度、大氣環(huán)流系統(tǒng)和天氣系統(tǒng)進行分析,遴選和確定物理機制強、相關(guān)關(guān)系顯著的預報因子,以及應用統(tǒng)計計算方法計算彼此的相關(guān)關(guān)系是否顯著。在此基礎(chǔ)上建立相應的預報模型,評價并優(yōu)選出最優(yōu)的預報模型。最后,通過模型的模擬和試報,分析模型的精度,同時對確定性預報結(jié)果進行不確定性分析,給出預報結(jié)果,從而應用于生產(chǎn)實踐。

準確的中長期徑流預報是提高水資源利用率、實現(xiàn)流域水電站優(yōu)化調(diào)度運行和提高水電站經(jīng)濟效益的重要保障。特別在電力市場改革的背景下，提高中長期預報精度和預見期，編制科學合理的流域梯級聯(lián)合優(yōu)化發(fā)電計劃，對高效開展流域梯級水庫聯(lián)合調(diào)度工作尤為重要。

近年來隨著我們國家大型水利工程的不斷建設(shè),對緩解水資源短缺,改善生態(tài)環(huán)境發(fā)揮了巨大的作用,徑流預報對這些重大的工程進行科學、合理、高效的水資源調(diào)度起到了至關(guān)重要的作用,充分發(fā)揮了這些水利工程的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益,確保了工程建設(shè)目標實現(xiàn)。如何更準確的進行徑流預報是各項工程水資源運行調(diào)度管理中面臨的首要課題,也是決定各項工程成敗的關(guān)鍵問題之一。但由于人類活動，氣候變化等因素的影響，目前的預報系統(tǒng)在覆蓋范圍、預報因子等方面急需完善。特別是下墊面變化條件下，流域各個部分之間的產(chǎn)流機理也發(fā)生了相應的變化，忽略局部差異的方法模擬效果有所下降，此外，目前的組合預報方法缺乏權(quán)重的自我調(diào)整，也無法根據(jù)預報結(jié)果調(diào)整更新預報模型。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計了一種自適應的流域中長期徑流預報模型架構(gòu)方法，其解決的技術(shù)問題是目前的預報系統(tǒng)在覆蓋范圍、預報因子等方面急需完善，在預報過程中沒有針對中期預報和長期預報的差異構(gòu)建不同的方法，沒有根據(jù)流域的不同子流域特點建立不同的預報模型，同時，預報模型本身缺乏自我評價和修改能力，無法及時更新模型組塊。

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下方案：

1、一種自適應的流域中長期徑流預報模型架構(gòu)方法，包括以下步驟：

步驟1、收集預報流域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

步驟2、基于所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，運用線性回歸法建立年流量序列x(t)與其時序t之間的線性回歸方程，進而檢驗時間序列的趨勢性；

步驟3、將流域劃分成若干子流域；

步驟4、預報因子的識別；

步驟5、建立預測模型庫；