当前位置: 首页 > 专利查询>郑州大学专利>正文

一种基于贝叶斯卷积神经网络的城市洪水预测方法技术

技术编号:44660272 阅读:6 留言:0更新日期:2025-03-19 20:18
本发明专利技术公开了一种基于贝叶斯卷积神经网络的城市洪水预测方法,包括:收集研究区域历史降雨事件,用水动力模拟软件模拟不同降雨事件得到最大淹没水深;选取影响内涝水深的特征变量,包括10个降雨特征变量和10个空间特征变量;考虑不确定性构建贝叶斯卷积神经网络预测模型;基于损失函数MAE对模型进行训练;将验证集中数据输入至训练好的模型中,对输出的近似后验分布求取均值,作为水深的预测值。计算、分析特征变量与目标变量的关系,将不同数据进行有效融合,并且考虑了可能存在的不确定性来源的基础上提出的本方法,不仅实现了对研究区域淹没水深的大小及范围的预测,并量化了预测的不确定性,为实时洪水灾害管理提供支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及洪水预报,具体为一种基于贝叶斯卷积神经网络的城市洪水预测方法


技术介绍

1、洪水预报的本质是对城市区域的洪水淹没图的预测,以洪水水深来衡量。近年来,基于深度学习的数据驱动模型逐渐被国内外研究者应用于城市暴雨内涝的预测研究,如现有文献:戴梦奇.基于深度学习的城市暴雨内涝水深预测方法研究,南京师范大学,该文献中面向水深时空预测生成了水深预测特征因子作为模型输入,包括降雨量、管网密度、坡度、路网密度、水系密度与土地利用类型,然而,该特征因子的选择不够全面,缺乏水文条件以及地表高程对内涝水深影响的考虑,其中坡度仅能反映局部地形变化,而地表高程可以直接反映地表在空间上的整体起伏变化,影响城市地表径流的生成过程。同时,洪水的形成和发展极其复杂,受气象和地理等因素影响,其不确定性来源十分复杂且不可避免,该文献没有考虑预测结果的不确定性。


技术实现思路

1、为解决现有技术特征因子选择不够全面以及没有考虑预测结果的不确定性等问题,而提出一种基于贝叶斯卷积神经网络的城市洪水预测方法。

<p>2、本专利技术采本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于贝叶斯卷积神经网络的城市洪水预测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯卷积神经网络的城市洪水预测方法,其特征在于,步骤5中对输出的近似后验分布求取方差,方差用于量化不确定性以及构造置信区间,得到研究区域积水深度的区间预测值。

3.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯卷积神经网络的城市洪水预测方法,其特征在于,步骤2中所述10个降雨特征变量包括:降雨时间、最大降雨量、总降雨量、从降雨开始至达到降雨峰值时的累积降雨量与从降雨峰值开始至降雨结束时的累计降雨量的比值、单位时间内的最大降雨变化量与总降雨量之比、从降雨开始至0.33...

【技术特征摘要】

1.一种基于贝叶斯卷积神经网络的城市洪水预测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯卷积神经网络的城市洪水预测方法,其特征在于,步骤5中对输出的近似后验分布求取方差,方差用于量化不确定性以及构造置信区间,得到研究区域积水深度的区间预测值。

3.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯卷积神经网络的城市洪水预测方法,其特征在于,步骤2中所述10个降雨特征变量包括:降雨时间、最大降雨量、总降雨量、从降雨开始至达到降雨峰值时的累积降雨量与从降雨峰值开始至降雨结束时的累计降雨量的比值、单位时间内的最大降雨变化量与总降雨量之比、从降雨开始至0.33t期间的累积降雨量与总降雨量之比、从降雨开始至0.3t期间的累积降雨量与总降雨量的比值、从降雨开始至0.5t期间的累积降雨量与总降雨量的比值、降雨过程线的重心位置和最大降雨变化量所在位置。

4.根据权利要求1所述的一种基于贝叶斯卷积神经网络的城市洪水预测方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:李宗坤梅佳慧张亚东吴梅梅栗静静葛巍孙宝星王涵张凤祥
申请(专利权)人:郑州大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1