预测降雨积水水位的方法技术

技术编号:44735148 阅读:22 留言:0更新日期:2025-03-21 18:00
本申请公开了一种预测降雨积水水位的方法。本申请提出的方法包括,根据历史降雨积水水位数据,建立水位数据序列;建立包括卷积神经网络、门控循环单元和注意力机制的组合模型;以及将所述水位数据序列输入所述组合模型,以得到预测水位值。本申请采用的门控循环单元的结构和参数十分简洁,提高了预测方法的运算效率;通过引入卷积神经网络,弥补门控循环单元无法提取空间特征的缺陷;通过引入注意力机制,在输入的水位数据序列过长时避免门控循环单元丢失重要信息。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及城市内涝预测,更具体地,涉及一种预测降雨积水水位的方法


技术介绍

1、当今全球气候变暖,暴雨等灾害性天气频发,城市内涝问题日渐严峻,给人民的生命财产安全带来了极大的威胁。在此背景下,高效且准确地预测降雨积水水位具有重要意义。

2、传统预测降雨积水水位的方法基于机理模型或数据驱动模型,其中,机理模型包括水文模型、水动力学模型和上述两者的耦合模型,基于机理模型的预测方法包括hydrompm、ifms、swmm、info works icm、mike、efdc和hec-ras;数据驱动模型是一种数理统计模型,包括灰色模型(grey model,gm)和时空自相关移动平均模型(spatial-temporal autoregressive and moving average,starma)。在具体实践过程中,随着城市的下垫面、地下管网、排涝河道等设施的结构越加复杂,收集建立机理模型所需的完整数据十分困难,严重影响所建立的机理模型的准确性,从而基于机理模型的预测方法的准确度不高;基于数据驱动模型的预测方法无需建立机理模型,可以直接从历史水位本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种预测降雨积水水位的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的预测降雨积水水位的方法,其特征在于,所述门控循环单元用于提取时间特征;所述卷积神经网络用于提取空间特征;所述注意力机制用于强调影响水位变化的关键特征。

3.根据权利要求1所述的预测降雨积水水位的方法,其特征在于,所述组合模型包括输入层、卷积神经网络层、门控循环单元层、注意力机制层、全连接层和输出层。

4.根据权利要求3所述的预测降雨积水水位的方法,其特征在于,所述输入层用于预处理所述水位数据序列。

5.根据权利要求3所述的预测降雨积水水位的方法,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种预测降雨积水水位的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的预测降雨积水水位的方法,其特征在于,所述门控循环单元用于提取时间特征;所述卷积神经网络用于提取空间特征;所述注意力机制用于强调影响水位变化的关键特征。

3.根据权利要求1所述的预测降雨积水水位的方法,其特征在于,所述组合模型包括输入层、卷积神经网络层、门控循环单元层、注意力机制层、全连接层和输出层。

4.根据权利要求3所述的预测降雨积水水位的方法,其特征在于,所述输入层用于预处理所述水位数据序列。

5.根据权利要求3所述的预测降雨积水水位的方法,其特征在于,在所述卷积神经网络层中,根据历史降雨积水水位数据的特点,将卷积层设计为一维卷积,采用rel...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱启林郝仲勇尚毅梓杨毅穆永梅胡昊陈军朋刚轶金吴琼
申请(专利权)人:北京市水务规划研究院
类型:发明
国别省市:

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