[发明专利]一种地下水开采过度预警方法与系统

权利要求书

1.一种地下水开采过度预警方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：

选取地下水相关的多影响因子数据，进行标准化处理；

将标准化数据划分训练集与预测集，对训练集进行分割并输入隐含层，通过LSTM神经网络模型进行训练，并获取理论输出与实际输出结果；

根据隐含层的理论输出与实际输出确定参数权重，获得预测时序集；

根据预测时序集中的值与提前设置的地下水水位报警阈值进行比较，当达到阈值时进行地下水开采过度预警。

2.根据权利要求1所述的一种地下水开采过度预警方法，其特征在于，所述多影响因子数据包括地下水水位观测数据、开采量数据、降雨量、蒸发量、气温、日照气象数据。

3.根据权利要求1所述的一种地下水开采过度预警方法，其特征在于，所述标准化处理具体为：

式中，x^*为标准化后的值，x为标准化前的值，为原始数据每个变量的平均值，x_δ为原始数据集中每个变量的标准差。

4.根据权利要求1所述的一种地下水开采过度预警方法，其特征在于，所述根据隐含层的理论输出与实际输出确定参数权重具体为：

式中，y_i为理论输出，p_i为实际输出，当E_ms最小时的参数即为确定的参数权重。

5.一种地下水开采过度预警系统，其特征在于，所述系统包括：

数据选取模块，用于选取地下水相关的多影响因子数据，进行标准化处理；

隐含层输出模块，用于将标准化数据划分训练集与预测集，对训练集进行分割并输入隐含层，通过LSTM神经网络模型进行训练，并获取理论输出与实际输出结果；

预测集获取模块，用于根据隐含层的理论输出与实际输出确定参数权重，获得预测时序集；

阈值比对模块，用于根据预测时序集中的值与提前设置的地下水水位报警阈值进行比较，当达到阈值时进行地下水开采过度预警。

6.根据权利要求5所述的一种地下水开采过度预警系统，其特征在于，所述多影响因子数据包括地下水水位观测数据、开采量数据、降雨量、蒸发量、气温、日照气象数据。

7.根据权利要求5所述的一种地下水开采过度预警系统，其特征在于，所述标准化处理具体为：

式中，x^*为标准化后的值，x为标准化前的值，为原始数据每个变量的平均值，x_δ为原始数据集中每个变量的标准差。

8.根据权利要求5所述的一种地下水开采过度预警系统，其特征在于，所述根据隐含层的理论输出与实际输出确定参数权重具体为：

式中，y_i为理论输出，p_i为实际输出，当E_ms最小时的参数即为确定的参数权重。