考虑时滞影响的高寒地区流域径流集合模拟技术制造技术

技术编号:36074218 阅读:24 留言:0更新日期:2022-12-24 10:45
本发明专利技术公开一种考虑时滞影响的高寒地区流域径流集合模拟技术,构建了耦合互相关分析、随机森林和基因分析技术的CRFF模型,可以识别混合径流生成机制如降雨、冰川和融雪水中的时滞效应,并解决由时滞效应引起的统计水文模型模拟能力减弱的问题,并且能够量化气象和物理因子对径流变化的主效应与它们之间的交互影响,应用于高寒山区流域,研究结果有助于阐明在该类型流域中时滞效应对水文循环的影响,提供准确的径流模拟,并识别高寒山区流域的径流与其影响因子之间的关系。的径流与其影响因子之间的关系。的径流与其影响因子之间的关系。

【技术实现步骤摘要】
考虑时滞影响的高寒地区流域径流集合模拟技术


[0001]本专利技术属于流域水文模拟领域,具体涉及一种考虑时滞影响的高寒地区流域径流集合模拟技术。

技术介绍

[0002]准确的径流模拟对于水库运营、水力发电和农业灌溉等水资源管理至关重要。与平原地区相比,中纬度山区,如天山山区的径流主要由降雨和冰川及雪融水补给。山区还具有混合水文机制,如雪和冰川融化过程等特点。此外,水文和气象观测数据的可用性限制了山区的水流模拟性能。由于复杂的水文现象及其影响,例如径流产生滞后于水文气象因素以及观测数据的不足,高山地区准确的径流模拟面临挑战。
[0003]此前,以中亚寒旱山区为研究区,开展了大量的基于物理模型或概念模型的水文研究工作。基于物理模型和概念模型在通过数学公式量化水文过程方面具有优势,可以有效地进行精确模拟。然而,大多数这两类模型的结构复杂,参数繁多;如果缺乏长时序、多站点、多类别数据集(例如,气象、土壤、土地利用和土地覆盖数据),会导致模型建模校准变得困难并给模拟和预测结果带入大量不确定性。由于中亚寒旱山区的气象观测网的站点地理分布十分稀疏,使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑时滞影响的高寒地区流域径流集合模拟技术,其特征在于,构建了耦合互相关分析、随机森林和分析技术的CRFF模型。2.根据权利要求1所述的考虑时滞影响的高寒地区流域径流集合模拟技术,其特征在于,使用互相关分析的信号处理方法,在考虑一系列时间滞后的情况下识别两个不同时间序列的相关性,具有时间滞后的两个时间序列X1和X2之间的相关系数被定义为:其中和是每个系列的样本均值,k代表时间滞后值,可以为正也可以为负,互相关系数r
k
表示两个时间序列之间的相关强度,如果r
k
的值接近

1.0或1.0,则两个时间序列之间分别存在很强的负相关或正相关。3.根据权利要求1所述的考虑时滞影响的高寒地区流域径流集合模拟技术,其特征在于,所述随机森林的算法步骤为:步骤1:假设要构建的森林规模大小为k,在训练样本集中通过袋装法生成k个自助样本集;步骤2:一个自助样本集用于构建一棵分类树,则k个自助样本集产生k个分类树,设样本的特征数为M,单棵树的生长过程如下:在树的每个内部节点处从M个特征中随机挑选m个特征作为候选特征,其中m的值远小于M的值,按照节点不纯度最小的原则从这个候选特征中选择一个最优特征对节点进行分裂生长,让每一棵分类树充分生长直到每个叶子节点的不纯度达到最小,不对树进行剪枝;步骤3:依据构建好的多个决策树分类器来预测新的未知样本,未知样本的分类结果根据每个元分类器投票结果的简单多数投票法来决定。4.根据权利要求1所述的考虑时滞影响的高寒地区流域径流集合模拟技术,其特征在于,析因分析由五个步骤组成:步骤1:选择目标输入因子;步骤2:计算系统基于Yates次序的响应;步骤3:引导关联性强的因子进行析因分析;步骤4:计算输入因子的标准化效应、总平方...

【专利技术属性】
技术研发人员:李永平王浩
申请(专利权)人:北京师范大学
类型:发明
国别省市:

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