[发明专利]一种四步耦合中长期水文预报方法

说明书

本发明公开了一种四步耦合中长期水文预报方法，包括以下步骤：步骤（1）预报：根据流域水文气象资料，采用多种模型进行中长期水文预报；步骤（2）误差校正：采用AR模型对前述预报结果进行误差校正，得到校正后预报结果；步骤（3）多模型综合：根据各模型校正后预报结果的误差，对多种模型校正后预报结果进行加权处理，得到综合预报结果；步骤（4）可靠度评估：基于综合预报结果，采用水文不确定性处理器（HUP）定量评估预报过程中的不确定性因素，得到一定置信度下的区间预报结果。该预报结果能够提供丰富的不确定性信息，为水资源调度配置提供更为科学合理的决策依据，具有重要的实际意义。

技术领域

本发明涉及水文预报技术领域，尤其涉及一种四步耦合中长期水文预报新技术。

背景技术

水文预报在防汛抗旱、水资源规划和开发利用等方面都发挥着重要作用。但随着预见期的增长，预报不确定性不断增加，中长期水文预报技术面临困难和挑战。准确的中长期水文预报有利于掌握未来水情，对区域水资源管理和调度具有重要意义。

目前，中长期水文预报方法一般分为陆气耦合方法和统计方法两类。陆气耦合方法将大气模式和水文预报模型进行耦合，由数值天气预报提供未来预见期内降雨，将其作为水文预报模型的输入进行预报。但目前数值天气预报在月、季、年尺度上难以获得满意的精度，仍在研究阶段。统计方法通过建立预报因子与各相关变量之间的统计关系来进行预报，包括多元回归方法、模糊分析、灰色系统方法、支持向量机模型、人工神经网络预测等。统计方法简便且具有一定的物理机制，在实际中应用较为广泛。受气候气象因素、下垫面变化和人类活动等诸多因素的影响，水文过程呈现出复杂的非线性特征，开展中长期水文预报工作仍然困难。

总体而言，目前中长期水文预报方法主要存在以下三个问题：(1)由于预报所用时间序列可能被噪声污染，存在一定误差，且预报模型本身也存在系统误差，因此预报结果与实测值相比就会有一定误差，需要分析误差规律，对原预报结果进行校正。(2)各预报方法都有各自的适用条件，没有哪个模型能够在任何流域都一直取得很好的预报结果。因此仅采用某一预报模型会导致预报结果不稳定，需要研究多种模型综合分析。(3)目前的中长期水文预报大多采用定值预报，并没有考虑到预报过程中的不确定性因素。因此需要对预报结果进行可靠度评估，如在一定置信度下给出预报结果。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种四步耦合中长期水文预报新技术，对原预报结果进行校正、多模型综合分析、可靠度评估等环节，提供更为合理、有效的中长期水文预报结果。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种四步耦合中长期水文预报新技术，其特征在于，包括以下步骤：

一种四步耦合中长期水文预报方法，包括以下步骤：

步骤1，预报：将实测水文资料{H(t)}，t＝1,2,…,T，分为率定期资料H(t1)和验证期资料H(t2)；

采用m种水文预报模型预测水文要素(如降雨或者径流)，得到率定期预报结果和验证期内预报结果其中i＝1,2,…,m，t1＝1,2,…,T1，t2＝T1+1,T1+2,…,T；