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海洋贝叶斯动态模型在海洋水文时间序列预测中运用资料网

收藏本文 2024-04-21 点赞:35854 浏览:161224 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:21世纪是海洋世纪,在面对可持续进展大课题的新时代,海洋的战略地位及开发价值日益为人们所重视。沿海经济占全球GDP的比例在逐年增大,增加速度快于GNP的增加,快于行业整体产业的进展,同时我国海洋经济的进展步入了世界经济进展的轨道,在世界上大多数国家和地区,海洋经济成为区域经济进展的新的增加点。然而随着沿海经济高速进展大片沿海城市群的形成、城市化的进程形成的人口和财产集中、全球气候变暖造成的海平面上升等客观因素的影响,使得海洋灾害频繁发生,给我国沿海地区造成的损失不断增大,逐步使我国成为世界上遭受海洋灾害最严重的国家之一。如果能及时做出动态和较为精确的预测,趋利避害,在最快的时间内做出科学有效的辅助决策工作,则在一定程度上可减轻灾害损失,这成为海洋防灾减灾能力建设探讨的迫切任务和重要职责。其中对水文的预报是一种较为直接的策略,对于防灾减灾也具有一定的指导作用。水文预报就是根据已知的信息对某一地区、某一水体或者某一水文站未来一定时期内的水文状态做出定性或定量的预测。这是水文学为经济和社会怎么写作的一个重要方面,对防洪、抗旱、合理利用水资源、国民经济建设甚至对国防事业都有着重要作用。目前水文预报的策略主要逐步回归、多元线性回归、自回归、小波浅析、人工神经网络、时间序列预测技术等等。本论文选择运用时间序列预测策略,就是在浅析时间序列变量的基础上,运用数学策略建立预测模型,使时间走势向外延伸,以而获得序列的进展变化走势,确定变量的预测值。海洋水文时间序列,由于气候、城市化、周围植被、大量海上城市的建设以及填海造田等等沿海经济的开发,这些外在因素加上其本身的不确定性,导致海洋水文时间序列带有一定的非平稳性,这就造成了采取传统的Box-Jenkins策略对其进行预测探讨是非常困难的。因为Box-Jenkins策略的ARMA模型针对的是平稳的时间序列,对于非平稳的时间序列,必须将其处理成平稳的时间序列,这样就降低了预测的精确性,本论文提出采取贝叶斯动态模型及其预测策略。本论文的探讨是建立在渤海风暴潮灾害评估与对策辅助决策系统的项目之上,预测目标是二维洪水演进历程中的渤海湾的水深值。本论文的主要探讨内容可分为如下几个部分:1.预测模型参数的提取。本论文对一次洪水演进历程中100个时刻的水深值数据进行提取,利用MATLAB工具绘制出其时间序列图像以及在置信水平为95%的自相关函数曲线。通过对探讨目标的浅析,根据预测者或者专家的经验,给出了预测的初始条件。这样就可以开始一步预测,预测历程中加入了观察值,这充分体现了贝叶斯动态模型的动态思想。经过100次的循环后,就得到了演进历程的后验分布,既能得到第100个时刻的水深值。2.预测结果的浅析。通过对预测结果和观察值的曲线比较,以及对预测误差曲线的浅析可知,用贝叶斯动态模型及其预测策略所得到的预测曲线与观察值曲线吻合得相当好,平均相对误差仅为5.73%,这远远符合洪峰预报的20%许可误差范围。完全可以被实际工作需要所接收的,可被推广运用到该行业中。同时该模型是采取递推策略来进行循环计算的,由此特别适用于在线实时监控,这对于涝期、雪灾、风暴潮引起的水灾等灾害发生时期的实时监控都非常的有作用。同时也证明贝叶斯动态模型及其预测策略比较适合用于像海洋水文时间序列这样的非平稳的时间序列。这对水文学的预测探讨,尤其是在现代的气候变化异常的情况下,有着一定的指导作用。3.预测结果的运用。对洪水演进历程中100个时刻的水深值数据进行预测之后,将该二维洪水演进的预测结果运用到了渤海风暴潮灾害评估与对策辅助决策系统的二维洪水演进子系统中。通过用户选择一次模拟,结合中间怎么写作器端一系列的逻辑处理,调用存储在后台联系数据库中的预测计算结果,然后前端界面中就可以查看该次洪水演进的模拟历程。本系统的开发利用Flex、Ja作为主要的开发语言,后台数据库采取较为主流的数据库ORACLE。本系统用先进的三层系统结构(客户机运用程序/浏览器(B/S架构)+运用怎么写作器/中间件+数据库),便于系统的管理与维护,可以提升系统安全性。关键词:海洋灾害论文海洋水文时间序列论文贝叶斯动态模型及其预测策略论文非平稳性论文水深值论文

    摘要5-7

    ABSTRACT7-10

    1. 绪论10-19

    1.1. 探讨背景以及作用10-12

    1.2. 不足的提出12-13

    1.3. 国内外探讨近况13-14

    1.4. 贝叶斯动态模型及其预测策略14-16

    1.4.1. 贝叶斯动态模型的进展14-15

    1.4.2. 贝叶斯动态模型及其预测策略之优势15-16

    1.5.本论文主要探讨内容16-19

    2. 贝叶斯动态模型和预测19-27

    2.1. 贝叶斯预测基本思想19-20

    2.2. 动态线性模型20-21

    2.3. 常均值模型21-27

    2.3.1. 常均值模型定义21-23

    2.3.2. 修正方程23-25

    2.3.3. k 步超前预测25

    2.3.4. 常量模型25-27

    3. 基于贝叶斯动态模型的水深值预测模型的建立27-34

    3.1. 模型的数据来源27-30

    3.2. 模型的参数选定30

    3.3. 预测模型的技术实现30-31

    3.4. 计算结果31-34

    4. 预测模型在二维洪水演进模拟历程的运用34-41

    4.1. 风暴潮二维洪水演进子系统总体架构34-36

    4.2. 二维洪水演进子系统数据库设计36-38

    4.3. 系统运转结果与浅析38-41

    5. 总结与展望41-43

    5.1. 总结41

    5.2. 展望41-43

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