博士科研启动基金(01140504)
- 作品数：30 被引量：376H指数：11
- 相关作者：张鑫蔡焕杰王宏伟邱俊楠孙天青更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学中水北方勘测设计研究有限责任公司武汉大学更多>>
- 发文基金：博士科研启动基金国家高技术研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：水利工程天文地球农业科学环境科学与工程更多>>
- 基于GA-SVR的中长期径流预报被引量：10
- 2012年
- 【目的】将遗传算法(GA)与支持向量机回归(SVR)2种算法结合,构建GA-SVR模型,并采用该模型对径流进行预报,为制定防洪抗旱与水资源调度方案提供依据。【方法】以陕西府谷县黄甫川水文站1979-2003年实测资料作为拟合样本,2004-2008年资料作为检验样本,选取降水量、蒸发量为输入量,径流为输出量,通过GA优化SVR的结构和参数,建立GA-SVR预报模型,进而进行径流预报,同时与基于误差反向传播算法的人工神经网络(BP-ANN)、投影寻踪回归(PPR)模型的预报结果进行对比分析。【结果】应用GA-SVR、BP-ANN、PPR 3个模型在径流拟合阶段的预报精度较检验阶段有所下降,但是预报精度均达到了乙级水平,其中以GA-SVR的预报精度最高,效果最好。【结论】GA-SVR模型实现了SVR参数自动化选取,较好地解决了高度非线性、小样本、过学习等问题,模型可行有效,为径流预报提供了一种新途径。
- 王宏伟张鑫邱俊楠孙天青
- 关键词：支持向量机回归径流预报精度等级
- 包头市市区居民生活用水量预测分析被引量：7
- 2012年
- 用水量预测对区域水资源规划、利用和管理提供重要依据。运用灰色关联度分析法分析包头市市区居民生活用水量影响因素的基础上,分别建立多元线性回归模型、灰色GM(1,1)模型及灰色线性组合模型对该地区2009年和2010年的生活用水量进行预测分析,同时比较了三个模型的预测精度。结果表明:城市居民生活用水量与城市用水人口、人均居住面积和水价的关联度较高;2009年和2010年用水量的预测采用组合灰色模型精度最高,相对误差分别为13.6%%和6.5%,均方根相对误差为10.7%。组合预测模型的预测精度明显优于单一模型,使结果更加准确、合理,符合实际情况。
- 刘治学张鑫王颖华
- 关键词：多元线性回归模型灰色关联分析
- 基于熵权模糊物元模型在节水灌溉项目评价中的应用被引量：9
- 2009年
- 节水灌溉项目评价中各指标存在不确定性和模糊性,将熵值理论与模糊物元建模相结合,建立了基于熵权的模糊物元节水灌溉项目综合评价模型。引用信息熵所反映数据本身的效用值来计算指标的权重系数,有效地避免了权重分配中主观因素影响问题。该模型以一种新的方法进行节水灌溉项目综合评价,并结合实例进行应用,通过与模糊综合评判法比较,进一步验证了该模型的可行、简便和实用。
- 张鑫蔡焕杰
- 关键词：节水灌溉
- 基于希尔伯特-黄变换与小波变换的无定河径流变化周期对比分析被引量：7
- 2012年
- 【目的】对基于希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)与小波变换的径流周期分析方法进行比较,为选择适合研究流域的径流变化周期判定方法提供参考。【方法】采用HHT与小波变换,对无定河流域干流上的代表水文站白家川站1956-2009年天然径流资料进行分析,探讨2种方法在分析无定河流域年径流变化周期上的差异性。【结果】无定河天然径流演化模式由4个本征模态函数和1个零均值趋势项组成,通过分析各个固有模态函数(Intrinsic Mode Function)分量,由希尔伯特谱及经验分解图可以看出,不同尺度径流波动对径流演变的作用为,随尺度增大,径流平均周期由短变长,由年际变化转为代际变化。无定河流域天然径流演化存在3,7,12和21～22年的近似周期。通过小波系数实虚部及模、模方等值线图,判定其径流丰枯变化及主要周期中心为7,25,40和53年。【结论】基于HHT与小波变换的径流周期分析方法的计算结果基本吻合,但小波分析只能分析出近似周期,而HHT分析还可发现年内变化和年际变化在周期变化中占主导作用,表明HHT方法更为优越。
- 刁文博张鑫
- 关键词：无定河流域希尔伯特-黄变换小波变换
- 应用重标度极差分析法(R/S)分析无定河流域水沙变化被引量：23
- 2010年
- 河流水沙变化是降水、蒸发及下垫面条件改变的客观反映,揭示流域水沙演变规律及成因,可为水资源合理利用提供决策依据。应用R/S分析法对时变指数Hurst的计算及其检验,分析无定河流域赵石窑站和白家川站径流与输沙量时间序列的长程相关性。结果表明:两站的径流时间序列的Hurst指数分别为0.56、0.61,均大于0.5,呈现长程正相关;而两站的输沙量时间序列的变化存在差异,赵石窑站的输沙量时间序列有2个突变点,分别发生在1966和1979年,3个标度分布范围的Hurst指数分别为0.97、0.71和0.90,均明显大于0.5,具有分形特性,白家川站的输沙量时间序列有3个突变点,分别发生在1966、1972和1979年,4个标度分布范围的Hurst指数分别为0.59、0.41、0.99和0.81,前2个标度范围的Hurst指数在0.5左右,服从布朗运动,后2个标度范围的Hurst指数均接近1.0,具有分形特性。因此,两站下一时段的径流与输沙量时间序列与过去时段变化趋势相同,具有继续下降的趋势。人类活动是引起这种变化的主要原因。
- 张鑫蔡焕杰尹晓楠
- 关键词：径流径流序列R/S分析法HURST指数
- 青海省1961-2006年气温时空变化特征研究被引量：3
- 2012年
- 【目的】研究青海省1961-2006年气温的时空变化特征。【方法】选取1961-2006年青海省40个气象站点的逐日最高和最低气温资料,利用Mann-Kendall非参数检验方法和ArcGIS 9.3,对青海省40个气象站平均最高气温、平均最低气温、极端最高气温和极端最低气温的时间变化趋势、突变年份和气温倾向率的空间分布进行分析。【结果】从时间尺度上看,除河南、清水河和沱沱河外,青海省其他地区气温均呈显著上升趋势。青海省平均最高气温和极端最高气温突变年份分别为1995年和1994年,平均最低气温和极端最低气温没有突变发生。突变气象站点统计结果表明,平均最高气温和极端最高、最低气温在20世纪90年代发生突变的概率最大,而平均最低气温在2000年以后发生突变的可能性较大。从空间尺度上看,平均最高气温和极端最高气温的上升趋势没有明显的区域划分,而平均最低气温和极端最低气温则在东南-西北方向上呈递增趋势,存在明显的地区差异。【结论】全球变暖和地貌类型差异等因素是造成青海省气温时空显著变化并具有明显区域性特征的可能成因。
- 马全张鑫廖清飞徐静姚瑶
- 关键词：MANN-KENDALL检验ARCGIS
- 系统云灰色SCGM(1,1)c模型在作物需水量预测中的应用被引量：7
- 2010年
- 作物需水量预报对灌区编制和执行用水计划具有重要作用。以灰色系统理论为基础,建立作物需水量和残差修正序列系统云灰色SCGM(1,1)c模型,通过对模型拟合精度和预报精度的检验,证明满足预报要求,解决了作物需水量数据序列小样本、贫信息的预报问题,为灌区灌溉制度的确定提供了数量指标和理论依据。应用分析表明,该方法用于灌区作物需水预报有效、可行。
- 张鑫蔡焕杰
- 关键词：作物需水量
- 青海省东部高原农业区参考作物蒸散量的时空变化被引量：34
- 2012年
- 为了确定变化环境下青海省东部高原农业区合理的作物灌溉制度,对参考作物蒸散量进行了时空变化分析。采用Penman-Monteith公式以及12个气象站的气象资料计算了青海省东部农业区1960-2006年参考作物蒸散量,用Mann-Kendall检验、Morlet小波分析、以及GIS的空间分析功能,分析了参考作物蒸散量的时间、空间变化特征。结果表明:从时间尺度上看,研究区平均参考作物蒸散量随时间呈显著的下降趋势,突变的时间约为1974年,主周期为25a左右,在这个时间尺度上参考作物蒸散量表现为多→少→多3个循环交替的过程。从空间尺度上看,参考作物蒸散量南高北低,东高西低,在东南-西北方向上递减,具有明显的地区差异,夏季参考作物蒸散量分布在很大程度上影响了全年参考作物蒸散量的分布特征。影响参考作物蒸散量的主要气象因素为日照时数、风速。海拔高度与参考作物蒸散量呈显著的负相关关系,海拔高度是造成参考作物蒸散量地区差异的另一主要原因。
- 于东平张鑫何毅石鑫
- 关键词：GIS农业蒸散量小波分析青海省东部农业区
- 改进的灰色灾变模型在干旱预测中的应用被引量：5
- 2012年
- 为提高传统的GM(1,1)模型精度,分别从原始数据序列检验和建立残差修正模型两方面进行了改进,并将改进的灰色灾变模型与不进行原始序列检验的GM(1,1)1模型和对原始数据序列进行检验的GM(1,1)2模型进行了比较。结果表明:改进的灰色灾变模型精度最高;运用该模型预测榆林市未来可能发生干旱的年份分别为2012年、2015年和2019年。
- 邱俊楠张鑫王宏伟孙天青
- 关键词：干旱预测
- 基于修正组合模型的河川径流中长期预报被引量：7
- 2012年
- 为了充分发挥灰色模型在单变量预测及神经网络在处理非线性问题上的优势,同时降低二者的线性组合模型中组合权系数计算方法的不确定性对模型预测效果的影响,本文基于修正组合预测的思想,借助马尔科夫链对灰色GM(1,1)、BP神经网络及组合灰色神经网络模型预测的误差序列进行了修正处理,并通过分析比较修正单一模型与修正简单组合模型在中长期径流预测精度上的差异,提出了基于修正组合模型的河川径流中长期预报方法。将该方法应用于黄河中游区四条一级支流窟野河、秃尾河、无定河与孤山川的控制性水文站年径流预测中,结果表明基于马尔科夫链修正的组合灰色神经网络模型具有更好的拟合与预报精度,是一种更有效的径流预测方法。
- 景亚平张鑫
- 关键词：水文学灰色神经网络马尔科夫链径流预报
