基于改进灰色-周期外延模型的中长期水文预报.pdfVIP

第41卷 第24期 人 民 长 江 Vo1．41．No．24 2010年 12月 Yangtze River Dec．． 2010 文章编号 ：1001—4179(2010)24—0028—04 基于改进灰色 一周期外延模型的中长期水文预报 雷 杰 ，彭 杨 ，纪 昌 明 (华北电力大学 水 电系统运行模拟与风 险分析实验室，北京 102206) 摘要 ：通过分析灰色系统理论和周期分析方法在水文预报 中的各 自特 点，建立了灰色一周期外延组合预报模 型。针对模 型预报误差 ，采用 AR(P)模 型对误差序列进行拟合和预测 ，并据此对原模 型预测值进行校正。 将改进后的模型应用于中长期径流预报实例计算 中，结果表明，改进后的模型更好地利用了实测系列的信息， 具有更高的预报精度 。 关 键 词 ：中长期水文预报 ；灰色一周期外延预报模型；误差校正；预报精度 中图法分类号 ：P338 文献标 志码 ：A 运用中长期水文预报方法 ，研究流域或地区的水 对其进行改进 。 文特性和变化规律 ，以了解未来的水文情势，对防汛抗 1 改进模型原理及建模步骤 旱 、水资源规划管理以及水库等水利工程的综合利用 有着十分重要的意义 ，是充分利用水资源 、真正实现水 1．1 改进模型原理 库优化运行、发挥电站经济效益 的有效手段和重要环 首先建立 GM(1，1)模型对原始序列进行趋势分 节”。中长期水文预报模型有很多，但 由于水文过程 析 ，使原始序列更具有平稳性 ，然后对平稳序列建立周 非常复杂 ，且受多方面因素的影响，采用单一方法往往 期外延叠加预报模型作为 GM(1，1)模型的残差补偿 ， 难以对整个水文过程进行有效的拟合和预测，因此，从 最后进行叠加预报。由于水文要素的不确定性成分较 认识水文过程的组成出发，将 多种预测方法有机结合 多，包括系统动力学本身的复杂性 、变化的随机性 以及 起来 ，建立中长期耦合预报模型，是提高水文预报精度 人们认知的不完整性 ，水文预报模型不能够完全反映 的有效途径 。 水文情势的变化规律 ，所 以模型预报值与实测值之间 灰色系统理论是一种研究 “少数据 ”、“贫信息”等 总是会存在误差 。为此，本文从误差校正 的角度考 不确定性 问题的现代方法，目前 已在水文水资源预测 虑 ，对模型预报误差作统计分析，找出误差规律 ，并对 中得到了广泛的应用 。灰色动态 GM(1，1)模型是 误差进行预测 ，以提高原模型的预报精度。 一 种基于灰色系统理论 的简单实用 的预测模型 ，它对 改进模型的基本思路是对原模型的预报误差序列 时间序列的总体发展趋 势有较好 的适用性；周期外延 进行分析 ，并建立 AR(P)模型进行误差校正和预测。 叠加预测技术是中长期水文预报中一种常用的传统方 最后 ，将误差预测值与原模型预报值叠加得到最终预 法 ，它适