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水量调度决策支持系统中的数据挖掘应用研究

作　者: 曾聪旖
导　师: 丁永生
学　校: 东华大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 联合水量调度 数据挖掘 相似性计算 方案匹配
分类号: TV697.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


在中国,旱涝一直是常见的自然灾害。尤其是在南方大部分地区,每当进入汛期,强降雨会导致多条多条河流发生较大或特大洪水,使当地群众生命和财产受到巨大威胁；但进入旱期,大面积的河流干涸,使当地的农作物和人民基本生活得不到保证,给当地的经济带来重大损失。流域水量的实时调度也越来越重要。本课题在以上的背景下,以江西省内抚河流域为参考对象,逐步引出并阐述解决当地旱涝的方法,智能的水量调度系统。流域水量调度是在既定的水资源管理体制和分配方式下,本着公平、高效和可持续发展的原则,将流域内有限的水资源实时分配到各用水单元,达到生活、生产和生态等各种用水需求的有序满足。首先,本文概括介绍了江西抚河流域的水文环境和水量调度系统的历史和现状,在深入调查和分析抚河水量调度现状的基础上,分析了目前抚河流域水文情况存在的供水与需求的主要问题。得出先进的水量调度系统可以对多目标优化,并能实现随机,动态和智能化过程控制,从而实现可持续发展,该调度系统可以很好的解决抚河流域旱涝问题。接着,确定水量调度系统的优越性后,以抚河流域的水文环境为对象,采集有效的数据。结合目前抚河水量调度需要,根据水库调度理论和系统科学的理论建立满足水量调度辅助决策系统模型。将该系统以功能为单位划分为5类模型：来水预报模型；需水模型；方案匹配模型；水量分配模型。随着确定好整个系统框架,对不同的模型,逐个进行分析。为了能通过数据来解决非线性问题,并且能最大精度的模拟现实模型,本文决定采用时间序列的方法,来度量水库调度方案的相似性。为了最大限度利用数据库中的历史数据,建立了方案匹配模型,从方案库中查找到相似度最高的方案,为方案编制提供参考方案。最后以抚河流域一段时间的水文环境为例,通过时间序列相似性,对数据库中的数据进行度量,并根据度量值,数据库中寻找出最适合当前条件的水库调度方法。本论文主要研究了数据分析在水利方面的应用。通过数据分析,搭建了智能的水量调度系统。通过该系统可以有效的缓解抚河流域当地的旱涝自然灾害。并成功的开发了在线江西省抚河流域水量调度辅助决策平台,为科研人员更好的管理和解决当地的水文问题。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 水量调度系统研究的背景及意义  11-13
  1.2 水量调度系统的研究的现状  13-16
    1.2.1 水量调度系统的研究历史  13-14
    1.2.2 先进技术在水资源管理方面的应用  14-16
  1.3 本课题关于水量调度系统研究的内容  16-17
  1.4 论文结构  17-19
第二章 水量调度辅助决策系统的结构和模型  19-37
  2.1 引言  19
  2.2 水量调度辅助决策系统的结构  19-20
  2.3 水量调度辅助决策系统中的模型体系  20-25
    2.3.1 来水预报模型  22
    2.3.2 需水模型  22-23
    2.3.3 方案匹配模型  23-24
    2.3.4 水量分配模型  24-25
  2.4 水量调度方案  25-26
  2.5 数据仓库  26-36
    2.5.1 数据仓库的概念和建模体系  26-29
    2.5.2 面向预报的数据仓库  29-30
    2.5.3 面向调度的数据仓库  30-31
    2.5.4 面向决策分析的数据仓库  31-32
    2.5.5 抚河流域水文数据仓库  32-36
  2.6 小结  36-37
第三章 基于时间序列的相似性度量  37-50
  3.1 引言  37
  3.2 相似性度量指标  37-40
    3.2.1 水利模型分析  37-38
    3.2.2 指标选取  38-40
  3.3 常用相似性度量算法  40-44
  3.4 时间序列的相似性度量  44-46
    3.4.1 单时间序列相似性度量方法  44-45
    3.4.2 多元时间序列相似性综合度量方法  45-46
  3.5 确定权重的方法  46-48
  3.6 小结  48-50
第四章 相似性度量在水利调度辅助决策系统中应用  50-59
  4.1 引言  50
  4.2 匹配应用结果  50-54
    4.2.1 相似性匹配应用模型  50-53
    4.2.2 相似性匹配结果  53-54
  4.3 调度决策系统  54-58
    4.3.1 系统框架和主要功能  54-56
    4.3.2 系统页面  56-58
  4.4 小结  58-59
第五章 结论和展望  59-61
参考文献  61-66
致谢  66-67
攻读硕士期间参加的项目及发表的论文  67

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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水利枢纽、水工建筑物 > 水库管理 > 水库运行管理 > 水情和水库调度
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