基于灰色残差马尔可夫模型的郑州市旱涝灾害预测.pdfVIP

第 36卷第 5期 华 北 水 利 水 电大 学 学 报(自然 科 学 版) Vo1．36No．5 2015年 1O月 JournalofNorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition) Oct．2015 DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2015．05．001 基于灰色残差马尔可夫模型的郑州市旱涝灾害预测 罗党，林培源 ，李钰雯 (华北水利水电大学，河南 郑州 450045) 摘 要 ：针对旱涝灾害影响范围广、发生频率高和难 以准确预测 的情况 ，利用马尔可夫状态转移矩阵与 DGM(1，1) 预测模型的互补优势，构建 了灰色残差马尔可夫预测模型．选取郑州市某 60a的年 降水量作为历史数据 ， 运用均值 一标准差旱涝等级划分法得到干旱和雨涝的降水量临界值 ，从而取定上、下灾变点，分别建立干 旱和雨涝 日期灾变序列，并对序列进行建模求解．结果表明，灰色残差马尔可夫预测模型计算简便 、精度较 高．预测结果可 以为郑州地区的旱涝预测及防灾减灾工作提供借鉴 ． 关键词 ：DGM(1，1)模型 ；降水量 ；马尔可夫链 ；残差灾变序列 中图分类号 ：TV875；N941．5 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002—5634(2015)05—0001—04 我国农业的综合抗灾能力不强 ，每年 的旱涝灾 O／(或下限灾变值 )，则子序列 害都会给我国农业造成不小 的损失．郑州市位于华 Y ={Y[(1)]，…，Y[(n)]}Y[()]≥ ( )! 北平原 中部，属北温带大陆性季风气候 ，旱涝灾害较 称为上 (下)灾变序列 ；序列 ’= {(k)}：称为灾 为频繁 ，特大旱灾时有发生 ，这给生态环境和人民财 变 日期序列．灰色灾变预测是针对灾变 日期序列建立 产造成了无可挽回的重大损失．因此 ，合理预测郑州 DGM(1，1)模型，预测以后若干次灾变发生 日期的． 市旱涝灾害的发生 ，做好 防范措施 ，对保障人 民的生 非负序列 经一次累加 ，生成序列为 命财产安全有着重要的现实意义． X ‘= { ‘’(1)，x‘(2)，… ， ‘’(n){， 灰色系统理论 中的 GM(1，1)模型主要用于某 一 主导特征因素的拟合和预测 ，从而揭示其变化规 其中 ¨’(k)=∑ ’(i)，k=1。2，…，n． 1 律及未来发展态势 ．针对 GM(1，1)模型在对非光 若 = (J8，卢) 为参数列 ，且 滑序列数据 的处 理和预测 中拟合 较差 的恫 题 ， (2) ‘(1) DGM(1，1)模型从 由离散直接到离散的角度解决 了 (3) ‘’(2) Y = B = 预测不稳定 的问题 ，然而 DGM(1，1)模 型对 随机波 ， _ ： 动大的数据仍然