一种基于LSTM-SWAT耦合模型的洪水径流量预报方法
2025-02-26 14:35
No.1344317019360862208
技术概要
PDF全文
本技术提供一种基于LSTM‑SWAT耦合模型的洪水径流量预报方法,包括:构建SWAT分布式水文模型,并分析SWAT分布式水文模型率定及参数敏感性;引入BiLSTM深度学习模型,并耦合构建的SWAT分布式水文模型与BiLSTM深度学习模型,基于SWAT分布式水文模型的物理机制运算,在空间与时间上完成对输入气象数据的扩展;将SWAT分布式水文模型输出的多特征数据作为BiLSTM深度学习模型的输入数据,对径流进行预报。本发明通过对水文要素的拆解,突破深度学习模型可解释性差造成的输入特征参数筛选问题,进一步提升了径流预报模型效果,同时探究了多维特征参数对预报性能的影响,可为洪水期间河口环境的研究提供新的解决方案。
背景技术
随着气候变化与人类活动的不断加剧,极端洪水事件发生的频次与规模急剧上升,造成了极大的人口及经济损失。我国海岸线绵长而曲折,海岸地形丰富多样,沿海分布大量重要港口城市,大量人口与工业设施聚集于沿海地区,是亚洲地区主要的承灾载体。发达的沿海经济与密集的人口使我国难以避免地具有受灾韧性不足、承灾能力较弱的特点。洪水期径流量的高效预报研究对于我国经济发展和人口安全具有重要意义。 目前主流的水文模型可分为集总式水文模型(新安江模型、Tank模型、萨克拉门托模型)与分布式水文模型(SWAT模型、SHE模型、IHDM模型、DTVGM模型)两类。集总式水文模型属于概念模型,不考虑水文现象与下垫面要素的空间异质性,模型中各项参数通常取流域平均值,将流域看作一个整体,简化了建模过程。分布式水文模型是基于物理机制计算流域水文过程的数学模型,全面考虑了水文现象与下垫面空间的不均匀特性,能够充分反应流域内降雨和下垫面要素空间变化对产流的影响。集总式水文模型与分布式水文模型都广泛应用于水文研究,但在径流预报方向应用较为局限。 深度学习模型以其善于解决非线性问题的优点可以成为解决径流预报难题的先进方法,其中长短期记忆记忆模型(LSTM)广泛用于处理时间序列问题。但由于其不具有可解释性,无法准确描绘真实物理过程,在洪水过程这类复杂现象中模型难以准确选择输入特征量,这使其在洪水径流的预报应用上尚存局限性。
实现思路
阅读余下40%
技术概要为部分技术内容,查看PDF获取完整资料
该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
程知欣  杜益晓  宋瑷宇  尤再进
技术所属: 大连海事大学
相关技术
一种服务开发方法、装置、设备及存储介质 一种服务开发方法、装置、设备及存储介质
一种高精度双层优化方法的神经网络搜索架构构建方法 一种高精度双层优化方法的神经网络搜索架构构建方法
跨总线域的设备对宿主机空间DMA访问方法及相关设备 跨总线域的设备对宿主机空间DMA访问方法及相关设备
一种客户信息定期维护方法及系统 一种客户信息定期维护方法及系统
代码发布方法、装置、计算机设备和可读存储介质 代码发布方法、装置、计算机设备和可读存储介质
一种基于统一管理平台的子应用数据获取方法及装置 一种基于统一管理平台的子应用数据获取方法及装置
利用深度学习的BIM模型错误自动检测系统 利用深度学习的BIM模型错误自动检测系统
一种基于智能反射面的室内T型走廊场景路径损耗的分析方法 一种基于智能反射面的室内T型走廊场景路径损耗的分析方法
模型评估任务处理方法及装置 模型评估任务处理方法及装置
基于大数据的异常信号智能识别方法 基于大数据的异常信号智能识别方法
技术分类
电信、广播电视和卫星传输服务 电信、广播电视和卫星传输服务
互联网软件服务 互联网软件服务
集成电路设计 集成电路设计
信息集成数字服务 信息集成数字服务
电气机械制造 电气机械制造
计算机、通信、电子设备制造 计算机、通信、电子设备制造
医药制造、生物基材料 医药制造、生物基材料
石油煤矿化学用品加工 石油煤矿化学用品加工
化学原料制品加工 化学原料制品加工
非金属矿物加工 非金属矿物加工
金属制品加工 金属制品加工
专用设备制造 专用设备制造
通用设备制造 通用设备制造
通用零部件制造 通用零部件制造
汽车制造业 汽车制造业
铁路、船舶、航天设备制造 铁路、船舶、航天设备制造
电力、热力生产和供应 电力、热力生产和供应
燃气生产和供应 燃气生产和供应
水生产和供应 水生产和供应
房屋建筑、土木工程 房屋建筑、土木工程
交通运输、仓储和邮政 交通运输、仓储和邮政
农、林、牧、渔业 农、林、牧、渔业
采矿业 采矿业
农副、食品加工 农副、食品加工
烟草、酒水加工 烟草、酒水加工
纺织皮具居家制品 纺织皮具居家制品
文教体娱加工 文教体娱加工
苏ICP备18062519号-5 © 2018-2025 【123技术园】 版权所有,并保留所有权利