论文题目: 混沌时间序列法在水文预报中的应用
论文类型: 硕士论文
论文专业: 水文学及水资源
作者: 陈引锋
导师: 郭建青
关键词: 水文预报,时间序列,混沌预测,相空间重构,黑河
文献来源: 长安大学
发表年度: 2005
论文摘要: 目前用于水文预报中比较传统的方法大都是建立在线性系统的基础上,其共同缺点在于过多地强调数学问题的研究或最大限度只能反映其变化规律,而忽视了水文现象自身随时间的动态演化规律。本论文在探讨各种传统方法的基础上,将混沌理论应用于水文预报中,通过对黑河河水日径流量序列进行预测。采用相空间重构法,利用Matlab软件,揭示了黑河日径流量时间序列随时间的动态演化规律并进行了较为成功的预测。主要研究成果如下: (1) 采用G-P关联积分法计算并初步判定黑河日径流量数据序列是非线性确定性系统产生的混沌序列。 (2) 利用自相关函数法计算得到黑河日径流量序列的时间延迟为10天。 (3) 利用饱和关联积分法的曲线图得出黑河日径流量序列重构相空间的嵌入维数为9。 (4) 在相空间重构的基础上,通过对黑河河水日径流量具体预测过程采用一阶线性预测法的具体算法中得出近似拟合加权法在理论上和实际计算上优越于最小二乘法的结论。 (5) 采用混沌序列法基于相空间的局域线性预测,预测合格率为61%,尤其是对于较大的洪峰波动,其预测趋势较好。混沌时间序列的预测不仅仅是以预测为目的,同时也是为了验证混沌理论的特征量和重构参数的选取,以研究和改进其算法。
论文目录:
第1章 绪论
1．1 水文预报的目的及意义
1．2 国内外水文预报系统的研究现状
1．3 时间序列法及混沌理论的发展
1．4 本论文主要工作及内容
第2章 混沌理论简介
2．1 混沌基本概念
2．1．1 混沌与混沌学
2．1．2 有关混沌的基本术语
2．1．3 混沌与随机过程的区别
2．2 混沌的基本特性
第3章 混沌序列法原理简介
3．1 混沌的定性与定量描述
3．2 混沌的观察方法
3．3 相空间重构
3．4 相空间预测
第4章 混沌序列法用于水文预报中的基本步骤
4．1 水文系统混沌性识别
4．2 重构水文系统的相空间
4．3 水文系统混沌预测法
第5章 混沌序列法在黑河日径流量预报中的应用
5．1 研究区概况
5．1．1 黑河及流域简介
5．1．2 原始数据简要分析
5．2 时间延迟的计算
5．2．1 计算原理与方法
5．2．2 计算程序
5．2．3 结果与分析
5．3 关联维数和嵌入维数的计算
5．3．1 计算原理与方法
5．3．2 计算程序
5．3．3 结果与分析
5．4 最大李雅谱诺夫指数的计算
5．4．1 计算原理与方法
5．4．2 计算程序
5．4．3 结果与分析
5．5 黑河日径流量序列的相空间重构与预测
5．5．1 计算原理与方法
5．5．2 计算程序
5．5．3 结果与分析
第6章 结论与展望
6．1 结论
6．2 展望
参考文献
致谢
发布时间: 2006-03-13
参考文献
- [1].混沌时间序列方法在径流预报中的应用研究[D]. 楼玉.浙江大学2005
- [2].水文预报的类比合成方法研究[D]. 陈果.清华大学2004
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- [4].汾河上游径流时间序列成分分析和特性研究[D]. 李鹏.太原理工大学2012
- [5].基于鱼群优化支持向量机的水文预测系统[D]. 晋美次旦.天津大学2009
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