学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
人工神经网络在洪水预报中的应用研究
作 者: 贾小强
导 师: 何立新
学 校: 河北工程大学
专 业: 水文学及水资源
关键词: 洪水预报 人工神经网络 BP网络 城区规划
分类号: P338
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 79次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
水文系统不仅是一个开放、复杂的巨系统,同时是受制于气候和人类活动的影响,并呈现复杂的行为特征的非线性复合系统。由于水文现象本身的复杂性,造成目前还很难用一般的物理方法对水文现象(尤其是中长期水文预报)进行描述。涉及中长期水文预报的方法很多,传统的方法主要有成因分析方法、水文统计法、时间序列分析方法等等。但是目前这些传统的预报方法主要存在以下问题:如水文过程用通过数理统计方法得到的参数进行描述结果过于粗糙;每种方法都有各自的缺限,在单独使用的情况下不能达到优良的预报目的;传统的理论和方法都需要具有显式数学函数,而这些函数往往难以求得,或只能以近似表达式代替进行描述,造成结果有比较大的误差。上述原因造成中长期水文预报存在预报精度较低,难以有效地指导生产实践等问题。针对以上水文预报存在的问题,本文翻阅了大量国内外水文预报研究的文献,着重从人工神经网络在水文预报中的研究入手,进行洪水预报,制定出峰峰矿区城区的合理规划。结合峰峰矿区的实际情况,综合分析了区域内的自然概况、气象水文、河流水系、和社会经济等情况,并着重分析了峰峰防洪现状和存在的问题。本课题研究的重点是将人工神经网络应用到洪水预报中,进行水文序列特征值Cv、Cs/Cv的预报。将水文序列分为训练样本、验证样本和预测样本,并利用训练样本、验证样本进行模型的确定。利用确定的网络模型对预测样本预测出Cv、Cs/Cv,并结合P-Ⅲ型曲线,进行洪水相关计算。根据计算结果,并结合峰峰矿区城区的实际情况制定相应的防洪规划方案、防洪规划措施。为保证促进工程防洪功能充分发挥的基础,尤其是在超标准洪水情况下,制定了各种非工程措施。结论表明,利用人工神经网络对洪水进行预报丰富了水文预报的内容,研究成果具有实用价值。
|
全文目录
摘要 6-7 Abstract 7-11 第1章 绪论 11-17 1.1 研究背景 11-12 1.2 国内外研究现状 12-14 1.2.1 国外研究现状 12-13 1.2.2 国内研究现状 13-14 1.3 本文研究的方法与技术路线 14-15 1.4 本文主要研究内容 15-17 第2章 研究区域概况 17-27 2.1 自然概况 17-20 2.1.1 地理位置和面积 17 2.1.2 地形地貌及地质构造 17-19 2.1.3 气候 19 2.1.4 河流分布情况 19-20 2.2 社会经济概况 20-22 2.2.1 城市发展沿革 20-21 2.2.2 社会经济概况 21 2.2.3 城市总体规划 21-22 2.3 防洪治涝现状和存在问题 22-23 2.3.1 洪涝灾害 22-23 2.4 城区防洪现状 23 2.5 存在问题 23-24 2.6 规划目标和原则 24-26 2.6.1 规划依据 24-25 2.6.2 规划目标 25-26 2.7 防洪标准 26 2.8 小结 26-27 第3章 人工神经网络理论基础 27-38 3.1 人工神经网络概述 27-33 3.1.1 人工神经网络的定义 27 3.1.2 人工神经网络的特征及功能 27-28 3.1.3 人工神经网络的发展历史及现状 28-31 3.1.4 人工神经网络的应用 31-33 3.2 人工神经网络基本原理 33-34 3.3 神经网络的互连模式 34-36 3.4 基于神经网络预测的原理 36-37 3.4.1 正向建模 36-37 3.4.2 逆向建模 37 3.5 小结 37-38 第4章 基于BP 神经网络洪水预报 38-48 4.1 BP 网络结构及算法 38-41 4.1.1 模型的选择 38 4.1.2 BP 网络的结构 38-39 4.1.3 BP 算法 39-41 4.2 基于BP 算法模型的建立 41-46 4.2.1 训练、验证、预报样本的建立 41 4.2.2 BP 模型的设计 41-42 4.2.3 模型训练 42-44 4.2.4 模型验证 44-45 4.2.5 模型预测 45-46 4.2.6 结果分析 46 4.3 小结 46-48 第5章 设计洪水分析 48-52 5.1 设计洪水计算 48-50 5.1.1 设计暴雨的推求 48-49 5.1.2 产汇流计算 49 5.1.3 设计洪水过程线 49-50 5.1.4 设计洪水成果的合理性分析 50 5.2 设计洪水位的确定 50-51 5.3 小结 51-52 第6章 防洪设施规划 52-62 6.1 防洪工程设施规划 52-55 6.1.1 防洪规划方案 52-53 6.1.2 防洪规划措施 53-54 6.1.3 清障规划 54-55 6.2 非工程措施规划 55-59 6.2.1 防洪、治涝指挥系统 55-56 6.2.2 防洪、治涝预案 56-58 6.2.3 防灾减灾 58-59 6.3 管理规划 59-61 6.3.1 管理体制和机构设置 59-60 6.3.2 管理设施 60-61 6.4 小结 61-62 结论 62-64 致谢 64-65 参考文献 65-68 作者简介 68 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 68-69
|
相似论文
- 压气机优化平台建立与跨音速压气机气动优化设计,TH45
- 基于遗传算法优化的BP网络对生物柴油制备工艺的优化,TE667
- 兖州矿区植物波谱变异与重金属胁迫特征研究,X173
- 企业安全效益评价及发展对策研究,F272;F224.5
- 酮类化合物的3D-QSPR研究,O641
- 数字图像盲取证技术研究,TP391.41
- 神经元MOS管在神经网络中的应用研究,TP183
- 基于模型的进气道喷射汽油机空燃比控制的研究,TK417
- 基于神经网络盲均衡优化算法的研究,TN911.7
- 产品功能疲劳对客户资产的影响研究,F224
- 烟煤掺烧印尼煤的动力配煤模型研究,TK227.1
- 一种在深度结构中学习原型的分类方法,TP18
- 面向电力营销服务的客户身份自动识别系统设计,TP391.41
- 浆体管道输送系统的过程监控与故障诊断,F426.1
- 考虑光伏发电的短期负荷预测,TM715
- 直升机主减速器故障诊断与故障预测技术研究,V267
- 基于DM642的红外运动目标检测与跟踪技术实现,TP391.41
- 人工神经网络在母线保护中的应用,TP183
- 浙商企业经营风险预警评价指标体系研究,F279.27
- 军用直升机齿轮箱状态与使用监控系统研究,V275.1
- 基于RPROP人工神经网络对验证码识别的研究与实现,TP393.08
中图分类: > 天文学、地球科学 > 地球物理学 > 水文科学(水界物理学) > 水文预报
© 2012 www.xueweilunwen.com
|