周研来 作品数:84 被引量:305 H指数:10 供职机构: 武汉大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 湖北省自然科学基金 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 水利工程 自动化与计算机技术 电气工程 天文地球 更多>>
基于PLUS模型的长江流域土地利用变化模拟与多情景预测 被引量:26 2024年 长江流域作为我国重要的生态-经济发展地区,科学合理地调控土地利用变化对实现其生态、经济协调发展至关重要。基于斑块生成土地利用变化模拟(patch-generating land use simulation,PLUS)模型,综合考虑自然因素和社会经济因素,选取20个驱动因子分析了长江流域1985—2020年35 a间土地利用时空变化格局及其驱动力,并设定惯性发展、耕地保护和生态优先3种情景,对2050年长江流域土地利用进行模拟分析,以满足流域不同发展目标导向下的国土空间优化配置。结果表明:1)长江流域主要土地利用类型为林地、耕地和草地,占流域面积的95%以上,1985—2020年,建设用地面积持续增长,耕地、草地面积不断减少;建设用地单一、土地利用动态度最高为13.29%,1995—2000年综合土地利用动态度最高达0.62%;2)PLUS模型对1985—2020年长江流域各类用地扩张驱动力分析均方根误差(root mean square error,RMSE)均低于0.15,模拟效果较好,其中建设用地扩张的最主要驱动因素为距乡镇距离与距火车站距离,以社会经济因素为主;3)PLUS模型在长江流域适用性强,不同时间步长、不同土地数量预测模型设定下,模型总体精度均高于92%,Kappa系数均高于0.88;4)3种情景下,建设用地扩张趋势依次为73.56%、7.37%、70.99%;耕地保护情景可有效约束建设用地扩张,生态优先情景可明显增加水域等生态用地。因此,落实耕地保护、生态优先政策以优化土地利用结构、提高土地利用效率对长江流域土地资源高效利用和生态环境的优化具有重要意义。 牛统莉 熊立华 陈杰 周研来 尹家波 刘德地关键词:土地利用变化 土地利用变化驱动力 长江流域 面向水华防控的水工程多目标优化调度方法 本发明提供一种面向水华防控的水工程多目标优化调度方法,方法包括:步骤一,构建面向生态、水量和发电需求的多目标函数,以各时段水库出库流量为决策变量的面向水华防控的水工程联合调度模型;步骤二,运用一维对流扩散方程模拟水华水质... 周研来 朱迪 林凡奇 陈华 郭生练 刘洁多目标调度图对气候变化的自适应研究 被引量:7 2014年 以丹江口水库为研究对象,构建多目标调度图优化模型来模拟指导水库调度运行;选择基准年1961~2000年实测旬径流系列进行模拟调度.结果表明:多目标优化调度方式与常规调度方式相比,在不增加防洪风险的前提下,生态供水保证率、多年平均生态供水量和多年平均发电量均得到了提高,且对下游供水量、南水北调工程调水量影响不大,三个生态需水方案的保证率均达到97%以上,多年平均生态供水量和发电量分别增加4.14×108 m3和0.81×108 kW · h ,增幅分别达3.21%和2.13%.将GCM 模式的输出作为分布式V IC水文模型输入,预测了未来90 a三个时期汉江流域的径流变化,并验证多目标优化调度图能很好地适应未来气候情景的变化. 周研来 郭生练 李雨 汪芸关键词:水库调度图 多目标 气候变化 丹江口水库 基于转换器深度学习的流域洪水多步长预报方法及装置 本发明公开一种基于转换器深度学习的流域洪水多步长预报方法及装置,方法包括:考虑流域产汇流时长,构建基于自适应途径的转换器深度学习模型,智能匹配多步长洪水预报架构,采用双重自注意力机制捕捉洪水与降雨的局部与全局相依性;考虑... 周研来 卫晓婧 郭生练 熊立华 许崇育梯级水库旱限水位调度线优化方法、装置及系统 本发明提供梯级水库旱限水位调度线优化方法、装置及系统,方法包括:步骤1,进行干旱时段分期;步骤2,对梯级水库调度方案进行初步优化筛选:基于步骤1得到的干旱时段分期特征,采用适应该干旱时段分期特征的梯级水库调度线优化目标函... 周研来 郭生练 王俊 刘攀水库群消落期多目标智能优化调度研究 被引量:6 2023年 本文考虑了河道天然流量模式调度需求,以发电量、供水满足度最大和河道流量偏差函数值最小为目标,建立了水库群消落期多目标优化调度模型,采用非支配排序遗传算法求解,以湘江流域东江-双牌-涔天河水库群为研究对象,进行了实例分析。研究结果表明:相比常规方案,在丰、平、枯水年情景下,发电量最大方案分别能提高1571万kW·h(11.2%)、1167万kW·h(10.9%)和811万kW·h(10.0%)的发电量;生态效益最好的方案,能减小1.56(61.2%)、0.33(6.3%)和0.89(13.6%)的河道流量偏差函数值;供水满足度最大的方案能提高2.1%、2.6%和3.4%的供水效益。构建的水库群消落期多目标优化调度模型可为长江流域水库群消落调度提供理论参考。 周颖 周研来 郭生练 林凡奇关键词:多目标优化 湘江流域 抽水蓄能电站提质增效的智能调度方法及系统 本发明公开一种抽水蓄能电站提质增效的智能调度方法及系统,方法包括:基于电网源荷特性和新能源出力特征,提取电网负荷和新能源出力典型日场景,确定抽水蓄能电站典型运行场景和运行模式;建立提质增效为优化目标函数,以抽水蓄能电站的... 周研来 汤纯 程名 刘沛昇 许崇育一种自适应气候变化的水库多目标优化调度图编制方法 本发明公开了一种自适应气候变化的水库多目标优化调度图编制方法,包括以下步骤:步骤1,建立全球气候模式(GCM)与可变下渗能力水文模型(VIC)耦合模型,以预测未来气候变化情景下的径流过程;步骤2,建立水库多目标优化调度图... 周研来 郭生练 陈华 刘攀 汪芸基于Copula函数和Monte Carlo法的防洪调度风险分析 被引量:8 2010年 以黄河万家寨水库为例,采用Copula函数构建洪峰和洪量的联合分布模型,随机抽样模拟洪峰和洪量系列并转化为洪水过程线,同时考虑泥沙淤积和泄流能力不确定性影响,在给定汛限水位和调洪规则下调洪演算模拟洪水。结果表明,水文因素的随机性、库容与水位关系的不确定性是万家寨水库防洪风险的主要影响因素,泄流能力不确定性对水库泄洪影响不明显,并获得了各汛限水位方案下水库的防洪风险率,为万家寨水库前汛期汛限水位选择提供了参考依据。 周研来 梅亚东关键词:COPULA函数 防洪调度 风险分析 万家寨水库 洪水过程线 水库泄洪 一种新的径流过程随机模拟方法 被引量:4 2011年 利用Copula函数构造边缘分布为PⅢ型分布的两变量联合分布,用以描述径流过程的年径流量与最大月径流量。根据该联合分布进行随机抽样,再优选实测径流过程,采用典型解集方法分解转化为模拟径流过程线,从而建立一种新的径流过程随机模拟方法。基于Copula函数的解集随机模型与现有的径流过程随机模拟模型如季节性一阶自回归模型、典型解集模型相比,其所模拟的年径流量统计特征的相对均方差等指标均较优,能较好地模拟原序列的统计特性,为水文水资源随机模拟研究提供了一种新的途径。 周研来 梅亚东 张代青关键词:COPULA函数