[发明专利]一种基于灰色关联分析法的洪水动态预测方法

说明书

本发明公开一种基于灰色关联分析法的洪水动态预测方法，包括以下步骤：S1：确定参考数列和比较数列；S2：对参考数列和比较数列进行无量纲化处理；S3：求出参考数列与比较数列的灰色关联系数；S4：求出关联度；S5：关联度排序；S6：对洪水进行预测；该方法将实际某场次洪水的起涨流量、演进过程中动态变化的阶段累计降雨和阶段洪水总量，与历史洪水相应信息进行灰色关联分析，找出与这场洪水相似的历史洪水，并假定这场洪水发展态势与历史洪水发展态势相似，将历史洪水过程拼接到这场洪水，动态预测出洪水过程，解决在实际洪水预测预报过程中，因难以获取精确的降水预报导致洪水预测预报过程不精确、预见期较短的问题。

技术领域

本发明涉及一种基于灰色关联分析法的洪水动态预测方法。

背景技术

洪水预报是根据前期和现时的水文、气象等信息，揭示和预测洪水的发生及其变化过程的应用科学技术。它是防洪非工程措施的重要内容之一，直接为防汛抢险、水资源合理利用与保护、水利工程建设和调度运用管理，及工农业的安全生产服务。

按水文情报预报规范(GB/T 22482-2008)中规定，洪水预报的对象一般是江河、湖泊及水工程控制断面的洪水要素，包括洪峰流量(水位)、洪峰出现时间、洪量(径流量)和洪水过程等。提高洪水预报精度和增长有效预见期是本领域的技术人员一直研究的方向。

发明内容

本发明提供一种的基于灰色关联分析法的洪水动态预测方法,将实际某场次洪水的起涨流量、演进过程中动态变化的阶段累计降雨和阶段洪水总量，与历史洪水相应信息进行灰色关联分析，找出与这场洪水相似的历史洪水，并假定这场洪水发展态势与历史洪水发展态势相似，将历史洪水过程拼接到这场洪水，动态预测出洪水过程，解决在实际洪水预测预报过程中，因难以获取精确的降水预报导致洪水预测预报过程不精确、预见期较短的问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于灰色关联分析法的洪水动态预测方法，包括以下步骤：

S1:确定参考数列和比较数列；

S2：对参考数列和比较数列进行无量纲化处理；

S3：求出参考数列与比较数列的灰色关联系数；

S4：求出关联度；

S5：对关联度进行排序；

S6：对洪水进行预测。

作为优选的，所述步骤S1中确定参考数列和比较数列的具体步骤为：对历史洪水资料标准化，作为比较数列；通过获取暴雨洪水要素，利用洪水预报数据或自建的水文预报模型，获得洪水预见期内的阶段累计水量，形成参考数列。

作为优选的，所述步骤S2中对参考数列和比较数列进行无量纲化处理的具体步骤为：在进行灰色关联度分析时，进行无量纲化的数据处理：

X'_ij＝X_ij/X_0j；

其中，X_ij为比较数列中第i场洪水的第j个相似性指标的数据，X_0j为参考数列的各相似指标，X’_ij为变换后的值，j＝(1,2,3,…,t₀+τ)。且X₀也做变换，X₀＝(1,1,…,1)。

作为优选的，所述步骤S3中求出参考数列与比较数列的灰色关联系数的具体步骤为：计算比较数列各变换后的相似指标与参考序列X0的绝对差值，

Δ_0i(j)＝|X₀(j)-X_i(j)|；

取出其中最大值△max、最小值△min；