[发明专利]河流水沙调节影响下河水地下水相互转化滞后响应时间的确定方法

权利要求书

1.河流水沙调节影响下河水地下水相互转化滞后响应时间的确定方法，其特征在于，包括：

步骤1：收集与处理河流与地下水数据；

步骤2：基于极端随机树模型确定影响河道外地下水位变化的主要水沙因素；

步骤3:：对原始DNLM模型进行驯化，利用驯化后模型分析得到地下水位对河流主要水沙因素的滞后响应时间。

2.根据权利要求1所述的河流水沙调节影响下河水地下水相互转化滞后响应时间的确定方法，其特征在于，步骤1具体包括：获取第一水文站和第二水文站的水沙参数数据，以及第一水文站至第二水文站之间的各个监测井的地下水位数据；所述水沙参数数据包括水位、径流量、含沙量和来沙系数数据。

3.根据权利要求2所述的河流水沙调节影响下河水地下水相互转化滞后响应时间的确定方法，其特征在于，步骤2具体包括：

基于极端随机树模型计算水位、径流量、含沙量和来沙系数分别对地下水位变化的贡献率以确定影响河道外地下水位变化的主要水沙因素。

4.根据权利要求3所述的河流水沙调节影响下河水地下水相互转化滞后响应时间的确定方法，其特征在于，步骤2具体包括：

步骤2.1：将水位、径流量、含沙量和来沙系数设置为特征值，将GWL设置为目标值；

步骤2.2：将河流与地下水数据分为训练集和测试集；

步骤2.3：在极端随机树分类器中，设置树为500棵，最大特征值为4，节点数为2，生成极端随机树模型；

步骤2.4：在生成的所述极端随机树模型中，通过对训练集和测试集的实测值的模拟分别预测训练集和测试集的预测值；

步骤2.5：将训练集和测试集的实测值和预测值相结合，计算AUC值，如果AUC0.5，则返回至步骤2.3重新调整树的棵数、特征值和节点数；如果AUC0.5，则输出特征值对目标值的贡献率。

5.根据权利要求1所述的河流水沙调节影响下河水地下水相互转化滞后响应时间的确定方法，其特征在于，步骤3具体包括：

步骤3.1：确定影响地下水位变化的主要水沙因素，联合多项式ploy、自然立方样条ns、最大滞后时间lag、横向特征维度argvar和纵向特征维度arglag建立交叉基函数crossbasis()；其中，设置最大滞后时间lag为6个月，自由度df为3和样条最大阶数degree为2；

步骤3.2：利用生成的交叉基函数crossbasis()将暴露-响应函数mkbasis()和滞后函数mklagbasis()联系在一起，通过对原始的河流与地下水数据进行特征转换生成新的数据；

步骤3.3：采用glm模型对生成的新的数据进行建模，通过设置目标值GWL，主要水沙因素和次要水沙因素生成DLNM模型；

步骤3.4：对生成的DLNM模型计算AIC值：若AIC值不是最小，则返回至步骤3.1，调整参数自由度df和样条最大阶数degree；若AIC值最小，则执行步骤3.5；

步骤3.5：通过DLNM模型中的crosspred预测函数模拟预测生成目标值GWL对主要水沙因素的响应程度RR值。

6.根据权利要求5所述的河流水沙调节影响下河水地下水相互转化滞后响应时间的确定方法，其特征在于，步骤3.2中，所述特征转换是指通过张量积将暴露-响应函数生成的基矩阵和滞后函数生成的基矩阵在交叉基函数的基础上生成新的交叉基矩阵。