人工神经网络在水文资料插补延长中的应用

水文资料的插补延长一直是水文计算中的一个难题.本文针对水文资料的插补和水文资料的延长问题进行系统的研究.插补水文资料时,采用人工神经网络双向时间序列插补模型,打破了传统的单向时间序列识别模式,应用缺测时段前后已知时段水文资料,插补出缺测水文资料;展延长系列水文资料则应用人工神经网络参证站模型,并应用流量较大年份的径流资料预测未知年份的径流资料,来进一步提高预测精度,并结合紫坪铺流量资料插补延长实例,检验模型的可行性.结果表明该模型对水文资料的插补或对未知年份的径流量都能够进行较好的预测.     

水文系列随机插补的初步探讨

在水文分析与计算中,当实测流量系列较短时,常采用回归直线来插补延长系列。设研究变量 y 仅有 n 年资料,而参证变量 x 有 N(>n)年资料,则根据 y 与 x 的 n 年同期观测资料(x_i,y_i),i=1,2,……,n,求得回归方程为     

水文計算(续)

三、雨量的計算1.雨量资料的审查,插补和延长:观測資料是計算的基础,資料的长短和好坏直接影响計算成果的精度。所以对所收集到的雨量观测資料应当加以审查,并对短缺的年月插补其数值,或加以延长。     

乌尔达克赛河流域水文资料“三性”分析及插补方法研究

乌尔达克赛河流域位于西天山南麓西段,是新疆博尔塔拉河右岸的最大一条支流,主要以冰雪水、降水及山区泉水补给为主。基于沿河阿合奇、精河山口和温泉三大省级水文站观测资料,对流域径流进行水文分析计算,主要选用阿合奇水文站资料,同时参证精河山口和温泉水文站长系列资料,对流域径流特征进行分析,并对长系列水文资料分析中的插补方法进行研究,结果可知:径流资料的一致性、代表性较好,当系列长度达30年以上时,系列统计参数基本稳定,与长系列比较均值相对误差小于1.5%。通过分析长短系列比例系数法、相关方程法和比例系数法三种插补、延长方法可发现,三种插补、延长方法资料系列的均值与实测系列均值相差很小,三种插补、延长方法资料系列的变差系数与实测系列的变差系数值相差相对较大,符合水文资料的插补要求,研究结果可为流域内水资源合理开发利用提供基础依据。     

基于孔穴效应的时空变差函数在水文数据插补延长中的应用

水文数据在时间上一般呈现平稳性和拟周期性、在空间上呈现非平稳性;单变量具有相依性,多变量之间又有相关性.它的变差函数一般表现有孔穴效应,即水文数据变差函数非单调递增、显示出有一定周期的波动.用一维孔穴效应指数函数模型拟合水文数据的时空直接一交叉变差函数,用协同克立格最优估计方法插补延长缺测水文数据,经验证插补延长结果可信.     

平原地区年降水入渗补给量系列的计算和插补延长方法

降水入渗补给量是平原地区水资源的重要组成部分,研究年补给量系列的计算和插补延长方法,对于提高水资源评价的精度和实用性具有重要的意义。本文以华北平原大量的地下水动态观测和均衡场试验资料为基础,分析了不同岩性区的年降水入渗补给系数与年降水量、地下水埋深的定量关系,提出了分区年降水量与入渗补给量的相关曲线的绘制方法,从而解决了年降水入渗补给量系列的计算和插补延长问题。最后,还对相关线型的合理性进行了论证。     

无资料地区区域降水资源计算

对于无资料地区的降水计算,借用实测年限较长、观测质量较好、精度较高,和评价区域相邻的站,进行插补延长及相关关系的计算,尽而求出无资料地区的降水资源。     

降雨输入不确定性对分布式流域水文模拟的影响研究——以武烈河流域为例

降雨输入对分布式流域水文模拟具有重要影响。针对流域降雨资料不完整的情况,以武烈河流域为例,基于反距离加权平均法对雨量站降雨资料进行插补延长,并结合SWAT模型研究了降雨输入不确定性对分布式流域水文模拟的影响。结果表明:不同降雨输入对流域平均降雨量的影响较小,但基于气象站资料的降雨数据在降雨空间差异显著的年份会明显低估面雨量,且在夏季汛期表现更为显著;不同降雨输入对分布式流域水文模拟的影响较大;在雨量站降雨资料不完整的情况下,通过对雨量站降雨数据进行插补延长,相对于直接利用气象站降雨资料,在一定程度上可以提高径流模拟精度,满足降雨资料欠缺流域分布式水文模拟的实际需求。     

水量法插补未采样时刻含沙量

介绍了水量法插补未采样时刻含沙量的原理方法，以实测资料为准对比了各种插补方法的误差及精度，简化了日平均输沙率的计算，提高了工作效率。     

涡动相关仪观测蒸散量的插补方法比较

涡动相关仪在长时间连续观测中,观测数据会有不同程度的缺失.应用6种不同的插补方法(平均昼夜变化法MDV,非线性回归方法NLR,动态线性回归方法DLR,查表法LUT,FAO-PM方法,HANTS方法)对北京密云站2007年涡动相关仪观测蒸散量数据进行了插补.结果表明:LUT方法在不同数据缺失时均得到较好结果(均方差小于8 W/m2);MDV和NLR方法更适合于短时间数据缺失的插补:DLR和FAO-PM方法在观测数据出现连续波动时插补结果较差.由LUT、DLR、NLR、HANTS、FAO-PM方法得到的年蒸散量分别为395.8 mm、409.9 mm、393.5 mm、390.7 mm、399.4 mm,差异在2.3～19.2 mm之间变化.对比分析了LUT方法得到的年蒸散量(潜热通量)与净辐射、降水量以及LAS观测潜热通量间的变化规律,表明插补结果合理.     

涡动相关涡动相关仪观测蒸散量的插补方法比较

涡动相关仪在长时间连续观测中,观测数据会有不同程度的缺失。应用6种不同的插补方法（平均昼夜变化法MDV,非线性回归方法NLR,动态线性回归方法DLR,查表法LUT,FAO PM方法,HANTS方法）对北京密云站2007年涡动相关仪观测蒸散量数据进行了插补。结果表明： LUT方法在不同数据缺失时均得到较好结果（均方差小于8 W/m²）;MDV和NLR方法更适合于短时间数据缺失的插补; DLR和FAO PM方法在观测数据出现连续波动时插补结果较差。由LUT、DLR、NLR、HANTS、FAO PM方法得到的年蒸散量分别为395.8 mm、409.9 mm、393.5 mm、390.7 mm、399.4 mm,差异在2.3~19.2 mm之间变化。对比分析了LUT方法得到的年蒸散量（潜热通量）与净辐射、降水量以及LAS观测潜热通量间的变化规律,表明插补结果合理。     

介绍一种相关曲线直线图解插值法

在实际工作中,对某些相关曲线,如水位～库容关系曲线、水位～流量关系曲线等,常需要进行插值,一般的作法是在曲线上由弦线离差作控制选定结点,每相邻两结点间用直线内插求得一系列对应值,编成表格备用。但此法常因在操作时掌握不准而使插值产生较大的误差。为此,笔者存直线插补法的基础上,发展了一种直线图解法,经检验效果较好,现介绍如下,供参考。     

水文计算基本知识讲座 第三讲 洪峰流量及洪量频率计算

一、洪水资料的分析处理目前通用的水文计算方法是以统计分析方法为基础的。而洪水资料则是进行频率计算的依据,并且是决定计算成果质量的关键。在进行频率计算时,首先要对洪水资料进行分析处理,以提高资料的可靠性、一致性和代表性。资料的分析处理一般包括对资料的审查、还原、选样、插补延长和特大值处理等内容。     

新疆区域逐月缺测气温序列的插补及重建

以新疆区域的墨玉站、牧气站和阿克达拉站为例, 使用多元回归分析的方法对3站月平均气温缺测资料进行插补, 通过基于MAE与RMISE的交叉验证及M-K突变检验和小波分析, 分析3站实测月平均气温距平资料与模拟月平均气温距平资料间的误差, 验证回归方法的精度. 同时, 使用该方法插补和重建新疆1961-2010年105个站月平均气温数据, 并对插补前90个站和插补后105个站的序列进行了EOF(经验正交函数)分析, 空间特征向量相似度高. 结果表明: 多元回归方法具有较高的精度, 回归方法重建新疆区域逐月气温资料能较好地反映当地月平均气温变化规律及特征, 重建逐月气温资料与实测逐月气温误差在信度范围内, 重建后的完整序列可作为气候变化业务及科学研究基础数据集.     

渗流监测数据缺失处理与渗透稳定判断

由于地下岩体条件复杂,渗流监测数据缺失现象普遍存在。为了在时间和空间上对地下渗流场进行全面分析,需要对缺失数据进行补充。提出了三类缺失数据的插补方法,对时间序列、空间断面以及区域整体的缺失数据分别用监测统计模型、物理因子修正和反演进行了有效的补充,反映了缺失数据的规律和时间、空间因素对监测数据的影响,最终可得完整、全面的渗流场,并通过反演渗流场对渗透稳定进行判断,为工程评价提供了依据。将该方法用于天荒坪电站缺失数据的插补,结果有效地插补了缺失数据,最终的反演渗流场能够判断渗透破坏可能发生的部位,对工程加固措施具有指导意义。     

渗流监测数据缺失处理与渗透稳定判断

由于地下岩体条件复杂,渗流监测数据缺失现象普遍存在。为了在时间和空间上对地下渗流场进行全面分析,需要对缺失数据进行补充。本文提出了三类缺失数据的插补方法,对时间序列、空间断面以及区域整体的缺失数据分别用监测统计模型、物理因子修正和反演进行了有效的补充,反映了缺失数据的规律和时间、空间因素对监测数据的影响,最终可得完整、全面的渗流场,并通过反演渗流场对渗透稳定进行判断,为工程评价提供了依据。将该方法用于天荒坪电站缺失数据的插补,结果有效地插补了缺失数据,最终的反演渗流场能够判断渗透破坏可能发生的部位,对工程加固措施具有指导意义。     

渗流监测数据缺失处理与渗透稳定判断

由于地下岩体条件复杂,渗流监测数据缺失现象普遍存在。为了在时间和空间上对地下渗流场进行全面分析,需要对缺失数据进行补充。本文提出了三类缺失数据的插补方法,对时间序列、空间断面以及区域整体的缺失数据分别用监测统计模型、物理因子修正和反演进行了有效的补充,反映了缺失数据的规律和时间、空间因素对监测数据的影响,最终可得完整、全面的渗流场,并通过反演渗流场对渗透稳定进行判断,为工程评价提供了依据。将该方法用于天荒坪电站缺失数据的插补,结果有效地插补了缺失数据,最终的反演渗流场能够判断渗透破坏可能发生的部位,对工程加固措施具有指导意义。     

二维位场解析延拓的几个简易公式

引言利用位场解析延拓方法解释重磁异常,不同作者采用不同的数学方法,导出了各种不同形式的简易公式.表面看来,这些公式之间似乎毫无联系,以致无从比较优劣,而只能依靠纯实验的办法来检验.但目前常用的几个解析延拓的近似公式,几乎都是解析函数插补多项式的特殊情形,所以本文试图以二维问题为例,利用复变解析函数的多项式插补理     

月尺度的协克立格模型在水文数据插补延长中的应用

月尺度的协同克立格模型能够对水文变量进行线性、无偏和最佳估计[2]。针对水文数据在时间上富足而空间上缺乏以及单变量具有相依性、多变量之间又有相关性的特点,以滦河流域内蒙古段的大河口、多伦和花塘沟三个雨量站的实测月降水量资料为基础,用月尺度的协克立格模型对缺测数据进行了插补延长。经验证明估值精度较高,结果可信。同时还对影响估值精度的数据结构进行了讨论。结果表明,数据结构对估值精度的影响主要取决于观测数据间存在的相关性。     

应用电子计算机计算暴雨时面深的方法

我国现行手工计算单次暴雨时面深关系时,由于工作量很大而无法计算逐时段滑动的各种历时面平均雨深的外包值;目估勾绘等值线时,因人而异,成果一般也较为粗糙。为此,我们应用电子计算机,分别在 CJ-719和TQ-16电子计算机上编制了通用程序,以此来计算暴雨的时面深。现就程序的三个主要部分,即插补分段雨量资料,绘制等值线和计算暴雨时面深关系等分别介绍如下,不妥之处,欢迎批评指正。一、插补分段雨量资料计算一个流域或地区的暴雨时面深关系,其精度取决于雨量站网的密度和雨量观测时段