水文时间序列的特性分析及预测研究--以南宁市降水量为例

来源 :广西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zimuogu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以南宁市1961~2015年近55年来的降水量数据为研究对象,对降水时间序列分别进行特性分析(年际、年内)及预测研究。  年际变化特性分析主要从时间序列的趋势性、突变性、周期性三方面进行研究。趋势分析方面,分别采用了线性趋势、距平分析、滑动平均、累积滤波器、重标极差、线性趋势回归检验、Kendall及Spearman秩次相关检验等方法,结果表明,南宁市近55年来的降水序列呈现出小幅上升趋势,但不显著;突变分析方面,综合采用了有序聚类分析、滑动T检验、Lee-Heghinian检验、Pettitt检验、Mann-Kendall非参数统计检验等方法,最终确定了2008年份为降水时间序列的最大可能变异点;周期分析方面,分别采用了最大熵谱分析、Morlet小波分析及结合经验模态分解的希尔伯特-黄变换等方法,最终得出降水序列大致具有三个不同时间尺度的明显周期,分别为3~6a、12~14a、27~29a。  年内变化特性分析主要采用了降水年内分配比例、降水年内变化幅度、不均匀系数、集中度和集中期、基尼系数及洛伦兹不对称系数等多种定量分析方法。结果表明,南宁市历年降水主要集中在5~9月份,占到全年降水总量的70%以上,且55年中有29年降水集中在7月份,17年集中在6月份;降水年内变化幅度大致可分为两个阶段,1961~1995年间,波动较为明显,年际间差异较大;1996~2015年间,波动变缓,降水年内分配较为稳定。此外,55年间有27年不均匀系数高于平均值,28年低于平均值,从拟合趋势可以看出,不均匀系数大体上呈下降趋势,说明近些年来降水不均匀性在逐渐减弱。通过计算基尼系数和洛伦兹不对称系数发现,南宁市降水年内分布较不均匀,且大部分是由降水较多的月份引起的,但近年来降水年内分配情况较以往有所改善,趋向均匀发展。  为了准确地预测南宁市年降水量,本文分别采用了原始灰色模型、滑动平均改进的灰色模型、结合模糊集理论的加权马尔科夫链、秩次集对分析、最小二乘支持向量机、BP人工神经网络等预测模型。结果表明,以上模型均适用于本次南宁市年降水量的预测研究,经检验,各模型精度均合格。其中,原始灰色模型的平均相对拟合误差为7.8%,预测精度仅为合格,经滑动平均改进后,平均相对拟合误差降低到了3.4%,精度达到一级;结合模糊集理论的加权马尔科夫链在本次研究中表现较好,验证期的相对拟合误差控制在了2%以内,并预测出南宁市未来两年均为平水年份,年降水量分别为1384.6mm、1221.6mm;秩次集对分析表现良好,模型在验证期内的平均相对拟合误差为6.06%,且预测出南宁市未来两年的降水量分别为1246.3mm、1300.1mm;此外,具有机器学习思想的最小二乘支持向量机和BP神经网络预测模型表现也较好,两模型的平均相对拟合误差分别为5.46%、4.89%,纳什效率系数分别为0.57、0.75,显然,仅以本研究为例,BP神经网络表现要优于最小二乘支持向量机。  该研究可为南宁市未来城市水资源规划及合理配置、区域防洪减灾等工作提供科学指导。
其他文献
学位
河流就是城市的一面镜子,是城市建设的窗口。伴随着人口的增长和城市经济的日益发展,人为的过度开发和利用,缺乏环保观念,导致河道严重污染,破坏了河流的生态环境。河流的生态恶化
本文是笔者在我国香港特别行政区运输署实习交流1个月,先后考察了33个公交交汇处和10余个城市综合体,体验了铁路、专营巴士等10个不同层次的公交方式,走访了港铁、九巴、轮渡
基于移动终端的出行信息服务系统以其便捷性、互动性、实时性等特点进入了快速发展阶段.本文对目前市场上主要的基于移动终端的出行信息服务系统的发展背景、主要类型、关键
中国是世界上重要的柑橘原生中心,在栽培的三个柑橘属植物中,无论是栽培种、品种、野生种、半野生种,还是天然的、人为的杂种等种质资源都极为丰富,除此之外,我国还有大量的柑橘近
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
以杭州市公共交通集团为基础,讨论分析了都市公交运营信息管理系统的架构,认为公交运营信息化管理体系至少有五大组成部分,包括司乘人员管理、线路站点管理、车辆管理、调度
作为现代工业最重要的资源之一,石油的开发和利用一直备受关注。随着越来越多海洋油气田的发现,对其进行开采利用就必须在海上建设各种石油钻井、采油平台和储油罐等工程设施
本文分析了杭州城市布局与主导交通流的特征,提出了缓解杭州交通拥堵的思路,认为应开挖西湖隧道,尽快建成杭州主城区"田"字形高架环线,开辟城西至城东第二条高架环线,提出的
生态交通是交通可持续发展的方向.本文阐述了杭州市"三江两岸"生态旅游交通的规划研究方案,通过分析杭州"三江两岸"区域交通现状,围绕生态交通建设理念,提出了"四道统筹、主