实时预报

摘要： 受潮汐、径流、风速风向、地形变化等多种海陆要素交互作用,河口区盐水入侵呈高度不确定性与非线性特征,盐度预报难度较大。利用在线学习算法与误差自回归修正方法在水文预报中时效性更强的优点,构建一种耦合在线序列极限学习机-误差修正(OSELM-EC)盐水入侵预报模型,选取珠江河口区磨刀门水道为典型研究区进行逐日盐度预报。结果表明:OSELM-EC模型能充分利用实时数据更新模型参数并对预报结果进行误差修正,从而有效提升盐度预报精度;预见期越长,OSELM-EC模型优势越明显,当预见期为1 d、3 d和5 d时,其相对于传统极限学习机(ELM)模型使纳什效率系数(NSE)分别提升0.50%、10.73%和18.67%,相对于在线序列极限学习机(OSELM)模型使NSE分别提升0.35%、4.55%和16.54%。

摘要： 全球气候变化和快速城市化打破了城市降水—汇水—排水原有的平衡,加剧了中国城市洪涝问题,造成了巨大的生命和财产损失。因此,亟须探索精确、高效的城市洪涝预报方法,提高城市防洪抗灾能力,降低灾害损失影响。然而,城市气象水文过程的复杂性使得城市洪涝实时预报研究面临诸多挑战。本文梳理了我国城市洪涝频发的原因,总结了国内城市洪涝实时预报研究在数据和模型方面的进展,指出了当前研究面临的问题和挑战,并对未来的发展趋势进行了展望,以期为我国城市防洪减灾研究和工作提供参考依据。

摘要： 针对高时空分辨率的卫星信号模拟问题,设计了卫星位置实时预报方法。该方法基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)器件,根据卫星轨道参数,在每个模拟信号的采样时刻计算并给出卫星位置,最大限度地支撑模拟器给出高精度模拟信号。仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要： 随着流域水文气象资料观测手段的进步和数据的不断积累,采用数据驱动的方式来研究水库流域入库径流问题,已成为一种可行的思路。本文建立了一种基于LSTM (Long Short-term Memory)网络深度学习算法的入库洪水预报模型,该模型以水库前期入库流量序列、流域前期降雨序列和上游站前期出库流量序列等多个维度作为模型输入,水库预报入库流量作为输出,进行实时洪水预报。安康水库洪水预报的实例验证表明,LSTM网络模型可以很好地模拟入库洪水过程,并在实时洪水预报中也有较好的表现。本研究可为水库防洪及兴利调度提供技术支撑。

摘要： 本文对清华大学iCPI项目组发布的基于在线大数据的居民消费价格指数iCPI与国家统计局发布的CPI的相互关系进行分析.运用时间序列模型研究了iCPI和CPI的短期和长期的统计相关性,并且运用混频数据抽样模型研究了iCPI所具有的实时和高频发布的特征对CPI实时预报和预测的作用.研究发现,iCPI和CPI在长期走势和短期变动方面都存在较大的差异,同时iCPI能够对CPI实时预报和预测提供有用信息.研究创新包括深入挖掘了iCPI的统计性质,提出改进iCPI编制的建议,以及利用iCPI改进CPI编制的政策建议.本研究为将iCPI与CPI相结合构建全面准确反映居民消费整体价格变动的新型价格指数提供参考.

摘要： 洪水调度预报是防洪保障体系中的一项重要的非工程措施.为提高洪水预报的精度、缩短预见期,为水库的安全运行和水资源优化配置提供决策依据,建立了鄂北地区水资源配置工程洪水预报系统.通过建立封江口水库和王家冲水库洪水预报经验方案和数学预报模型,输入各类实时信息,启动预报模型方案,对洪峰水位(流量)、洪水过程及洪量等洪水要素进行了实时预报.检验结果表明,预报方案和流域模型有效提高了预报精度,可为鄂北地区水资源配置工程运行调度提供决策依据.

摘要： 贝叶斯极限学习机(BELM)具有充分利用数据先验信息,可以自适应估计模型参数的特点.但在样本数量不断增加时,如果每次都对BELM重新训练将会降低计算效率.针对此问题,本文提出一种动态贝叶斯极限学习机(DBELM)方法以应用于变形监测数据实时预报.该方法以BELM训练的模型参数为初值,根据新增样本信息可对初始模型参数进行动态更新,并从理论上推导了相关计算公式.通过对仿真数据和实际变形数据进行详细分析表明:DBELM方法的预报精度要优于BELM、正则化极限学习机(RELM)、极限学习机(ELM)3种方法.特别是在长期持续预报过程中,其预报性能相对于其余3种方法优势明显.这充分表明了所提方法应用于变形监测数据预报领域具有可行性和有效性.

摘要： 针对降雨输入不确定性对实时洪水预报影响的问题, 本文采用不考虑未来预报降雨、考虑未来预报降雨、考虑预报降雨的降雨量误差和降雨时间误差4种方法, 以陕西省两个半湿润流域 (陈河流域和大河坝流域) 为研究区域, 分析不同预见期和不同降雨输入情况下洪水预报的精度.研究表明:相对于不考虑未来降雨情况, 考虑未来降雨后在预报预见期较长时对预报结果精度提升较大, 在预见期较短时对预报结果精度提升不显著;暴雨中心位置不同对预报精度影响也不同, 当暴雨中心位于流域下游时降雨量误差对流量预报误差影响更大;降雨量误差主要影响洪量相对误差和洪峰相对误差, 且这种影响是线性的, 对确定性系数的影响是非线性的二次函数, 降雨时间误差主要影响峰现时间误差.%In this paper, the characteristics of flood forecasting by Xin'anjiang model were studied in Chenhe Basin and Daheba Basin, in order to solve the problem of rainfall uncertainty in real-time flood forecasting. Four methods, namely considering forecasting precipitation, discarding forecasting precipitation, adding rainfall forecasting error and adding rainfall time error, are applied to analyze the influences of prediction accuracy resulting from different forecasting periods and uncertainty of rainfall input. The results show that: (1) compared with discarding forecasting precipitation in the future, the accuracy of flood prediction has a significant enhancement by considering the forecasting precipitation in a long forecast period while a slight improvements in a short forecast period; (2) the central location of rainfall has a great influence on prediction accuracy, and the allowable error of rainfall center in the upstream is greater than that in the downstream; (3) the greater the forecast rainfall forecast error, the lower the forecast accuracy; (4) the rainfall error has liner influences on the flood volume error and flood peak error, but nonlinear influences on the Nash-Sutcliffe efficiency. In addition, the flood peak time error is mainly affected by the rainfall time error.

摘要： 在气象领域,随着观测手段的丰富,观测要素的增多,观测台站和观测频次增长,气象数据增长迅猛.面对局部突发天气过程,对气象数据的时效性要求更加突出.大数据流式计算具有实时计算数据并进行数据处理的特点,能够有效地保证突发气象状况下信息的及时反馈.基于此,论文提出借鉴已经在电子商务领域广泛应用并得到实践证实的大数据流式计算方法,结合气象数据的分析现状和需求,设计服务于气象领域的流式计算系统,解决实时数据处理问题,在应对突发气象情况下发挥作用.

摘要： 针对声纳探测概率计算耗时长的问题,在BDRM模型的基础上,设计了基于CUDA的声纳探测概率统计并行算法.仿真实验表明:随着声源频率的增加,加速比逐渐增大;在相同条件下,CPU耗时大于GPU耗时;声源频率为1000Hz时,浅海环境和深海环境的加速比分别为8.00、34.63,验证了算法的有效性,能够实现声纳探测概率的实时预报.

摘要： 海水声速剖面实时预报是海洋水声环境实时预报最重要的水文环境要素.本文利用水下海洋环境动态分析系统(MODAS)的温盐产品进行海洋水声环境实时动态预报,分析了西北太平洋海域的声速特征、深海和表面声道及典型深海海域的声传播损失,建立了西北太平洋海洋水声环境要素实时动态估计系统,实现了在该海域范围内的声速和声道及声场传播损失等海洋水声环境要素的实时动态查询.

摘要： 考虑渗流的主要影响因子,运用遗传神经网络建立了大坝渗流实时预报模型.该模型具有再学习能力,在应用过程中,可以用新的观测资料对模型不断地进行学习训练,且随着样本的积累,模型预报精度不断提高,预报速度很快,因而完全满足实时预报的需要.利用该模型对丰满大坝横向扬压力进行了建模预报,预报值与实测值基本吻合,预测精度高,证明该方法用于大坝渗流实时预报的有效性和实用性.

摘要： 本文主要针对完全匹配层在弹性抛物方程中的应用，实现了声场的快速预报。这对弹性抛物方程模型在理论研究上以及实际应用上均有很大的价值。同时，如果将PML模型与计算机的并行处理相关技术相结合，其速度更会得到几何级的增长。那么，抛物方程理论将会有可能实现高频、远海甚至深海领域的声场实时预报。

摘要： 为了减少水灾给人们带来的生命财产损失，设计开发了基于WebGIS的徐州市防汛预警系统，该系统综合考虑城市泄洪系统、地形和降水等因素，结合GIS、水文模型以及分布式数据库等技术，实现了对降水时空分布、水淹的位置、和持续时间等的模拟与预测。该系统为徐州市防汛减灾部门提供参考意见，并对徐州市区水情进行实时预报与控制。

摘要： 获得实时、有效的作物需水量数据是进行实时灌溉预报的基础和难点.本文根据公共的天气预报信息,提出了实时的估算作物需水量的方法流程,并利用作物根区土壤水量平衡方程,用冬小麦田间灌溉试验的土壤水分数据对该模型和方法进行了检验;同时为检验实时参照腾发量估算方法的可靠性和实用性,对当地媒体发布的实际天气预报信息与实际气象观测值进行了对比.结果表明,在现有天气预报准确度条件下,该方法可以有效的实时估算作物需水量,为田间实时灌溉管理与决策提供较为可靠的参数.

摘要： 本文将灰色微分动态模型DHGM(2,2)与动力系统自忆性原理结合,将DHGM(2,2)的灰色微分方程改写为回溯格式的方程,提出了一种新的暴雨洪水的实时预测方法。实例研究表明,此法具有满意的拟合和预报精度。

摘要： 水库群联合防洪调度是目前防洪非工程措施研究的热点.本文针对水库实时防洪调度问题提出了一种预报优化调控策略,充分利用预见期内洪水预报信息,开展优化调度计算,依据优化调度结果指导水库实时防洪调度运行.以赣江中游大型万安水库为研究对象,以防洪控制点安全流量超额平方和最小和水库防洪优化调度使用防洪库容最小为目标,开展实例分析.相关实验结果表明,本文提出的预报优化调控策略能够很好的指导水库实时防洪调度,通过合理有序的拦蓄洪水,有效地削减了下游防洪控制点受灾洪峰流量.相关研究成果可为水库实时防洪调度运行管理提供技术支撑,具有一定理论研究和实践意义.

摘要： 水库群联合防洪调度是目前防洪非工程措施研究的热点.本文针对水库实时防洪调度问题提出了一种预报优化调控策略,充分利用预见期内洪水预报信息,开展优化调度计算,依据优化调度结果指导水库实时防洪调度运行.以赣江中游大型万安水库为研究对象,以防洪控制点安全流量超额平方和最小和水库防洪优化调度使用防洪库容最小为目标,开展实例分析.相关实验结果表明,本文提出的预报优化调控策略能够很好的指导水库实时防洪调度,通过合理有序的拦蓄洪水,有效地削减了下游防洪控制点受灾洪峰流量.相关研究成果可为水库实时防洪调度运行管理提供技术支撑,具有一定理论研究和实践意义.

摘要： 水库群联合防洪调度是目前防洪非工程措施研究的热点.本文针对水库实时防洪调度问题提出了一种预报优化调控策略,充分利用预见期内洪水预报信息,开展优化调度计算,依据优化调度结果指导水库实时防洪调度运行.以赣江中游大型万安水库为研究对象,以防洪控制点安全流量超额平方和最小和水库防洪优化调度使用防洪库容最小为目标,开展实例分析.相关实验结果表明,本文提出的预报优化调控策略能够很好的指导水库实时防洪调度,通过合理有序的拦蓄洪水,有效地削减了下游防洪控制点受灾洪峰流量.相关研究成果可为水库实时防洪调度运行管理提供技术支撑,具有一定理论研究和实践意义.

摘要： 本发明提供一种集合降水预报与实时洪水概率预报的耦合方法，通过收集流域水文气象基础资料和集合预报降水数据，建立水文模型，得到集合洪水确定性预报，再进行误差实时校正的基础上，将校正后的集合洪水确定性预报转化为集合洪水概率预报，进而对获得的集合洪水概率预报进行加权融合，得到综合实时洪水概率预报。本发明耦合了集合降水预报信息和Copula‑BFS，可以同时考虑降水预报输入、水文模型参数和模型结构等不确定性的综合影响，定量估计洪水预报的总不确定性；此外，在进行洪水概率预报之前对相应的洪水确定性预报进行误差实时校正，可以提高洪水预报精度，改善洪水不确定性预报区间的性能。

摘要： 本发明涉及一种利用雨感设备实时天气预报系统及预报方法，通过雨感设备收集特定区域的降雨信息，并发送至系统进行分析，从而做出比较实时的天气预报，一种利用雨感设备实时天气预报的系统，包括雨感设备、车载控制模块、车载显示屏、系统数据中心、移动终端设备，其中，车载控制模块信号输入端与雨感设备信号输出端相连，雨感设备感应到的下雨信号发送至车载控制模块，车载控制模块通过通信信道与系统数据中心进行数据通信，系统数据中心经过处理后数据信息通通信道发送至系统相连的移动终端设备或者车载显示屏，达到即时性天气状况监测和发布的目的。

摘要： 煤岩动力灾害实时监测预报装置及预报方法涉及一种通过连续不间断监测煤岩砼变形破裂电磁辐射信息的技术及装置，该装置包括由前置放大器(2)、A/D转换器(3)、缓冲器(4)、CPU(5)、程序存储器(6)、数据存储器(7)、显示器(8)、RS485通讯口(9)、标准信号输出电路(10)、键盘(11)组成的监控主机，以及天线(1)、电源(12)、KJ系统分站(13)、KJ系统中心机(14)；实时监测预报方法是将探头即天线的有效接收方向对准被测区域中心，天线距被监测区域的距离小于50米；对接收到的电磁辐射信息进行实时处理和记录，发出警报。本装置结构简单，安装及移动方便，测试准确、可靠。

摘要： 本发明提供一种集合降水预报与实时洪水概率预报的耦合方法，通过收集流域水文气象基础资料和集合预报降水数据，建立水文模型，得到集合洪水确定性预报，再进行误差实时校正的基础上，将校正后的集合洪水确定性预报转化为集合洪水概率预报，进而对获得的集合洪水概率预报进行加权融合，得到综合实时洪水概率预报。本发明耦合了集合降水预报信息和Copula‑BFS，可以同时考虑降水预报输入、水文模型参数和模型结构等不确定性的综合影响，定量估计洪水预报的总不确定性；此外，在进行洪水概率预报之前对相应的洪水确定性预报进行误差实时校正，可以提高洪水预报精度，改善洪水不确定性预报区间的性能。

摘要： 本发明涉及一种利用雨感设备实时天气预报系统及预报方法，通过雨感设备收集特定区域的降雨信息，并发送至系统进行分析，从而做出比较实时的天气预报，一种利用雨感设备实时天气预报的系统，包括雨感设备、车载控制模块、车载显示屏、系统数据中心、移动终端设备，其中，车载控制模块信号输入端与雨感设备信号输出端相连，雨感设备感应到的下雨信号发送至车载控制模块，车载控制模块通过通信信道与系统数据中心进行数据通信，系统数据中心经过处理后数据信息通通信道发送至系统相连的移动终端设备或者车载显示屏，达到即时性天气状况监测和发布的目的。

摘要： 煤岩动力灾害实时监测预报装置及预报方法，涉及一种通过连续不间断监测煤岩砼变形破裂电磁辐射信息的技术及装置，该装置包括由前置放大器(2)、A/D转换器(3)、缓冲器(4)、CPU(5)、程序存储器(6)、数据存储器(7)、显示器(8)、RS485通讯口(9)、标准信号输出电路(10)、键盘(11)组成的监控主机，以及天线(1)、电源12)、KJ系统分站(13)、KJ系统中心机(14)；实时监测预报方法是将探头即天线的有效接收方向对准被测区域中心，天线距被监测区域的距离小于50米；对接收到的电磁辐射信息进行实时处理和记录，发出警报。本装置结构简单，安装及移动方便，测试准确、可靠。

摘要： 本发明公开了一种中小河流实时洪水预报智能模型预报方法，首先，收集研究流域各站点的历史水文数据，然后存入水文历史数据库；其次，对水文历史数据进行数据清洗、数据变换、数据集划分；再次，构建“三阶段”的实时洪水预报模型，第一阶段使用基于支持向量机的数据驱动模型预报洪水，第二阶段采用马尔科夫方法对初始预报模型的状态进行智能化调整，第三阶段在洪水模式库中寻找与实时洪水过程中相同的历史洪水流量模式，然后对实时预报的洪水过程线进行整体形态的调整；接着使用测试集数据评估智能模型性能；最后，进行实时预报。本发明的有益效果为：能够有效的预报洪峰精度和洪水趋势，是中小河流洪水实时预报的有效工具。

摘要： 本发明公开了一种中小河流实时洪水预报智能模型预报方法，首先，收集研究流域各站点的历史水文数据，然后存入水文历史数据库；其次，对水文历史数据进行数据清洗、数据变换、数据集划分；再次，构建“三阶段”的实时洪水预报模型，第一阶段使用基于支持向量机的数据驱动模型预报洪水，第二阶段采用马尔科夫方法对初始预报模型的状态进行智能化调整，第三阶段在洪水模式库中寻找与实时洪水过程中相同的历史洪水流量模式，然后对实时预报的洪水过程线进行整体形态的调整；接着使用测试集数据评估智能模型性能；最后，进行实时预报。本发明的有益效果为：能够有效的预报洪峰精度和洪水趋势，是中小河流洪水实时预报的有效工具。

摘要： 本发明公开降水预报与支持向量机耦合的河道洪峰水位实时预报方法。本发明以定量降水预报数据作为影响因子，采用支持向量机对河道未来洪峰水位进行预报。本方法采用定量降水预报对洪峰进行预报，可大幅度提前预见期，以当前降水预报信息实时预测未来洪峰水位，可根据天气变化及时修正预测结果，不断提高洪峰预报的精度和可靠性。本方法基于支持向量机建立降雨量、起涨水位等因素与洪峰水位的关系，相比河道洪水演算法，整个分析过程快速方便，容易被用户掌握使用。

摘要： 本发明公开了一种流域洪水实时预报方法及预报装置，其中，方法包括以下步骤：接收多个关注区域发送的GPM卫星信号；对多个关注区域发送的区域GPM卫星信号进行整合，以对目标区域进行反演卫星降雨数据得到GPM卫星降雨数据；通过多个关注区域的遥测雨量站发送的降雨数据对GPM卫星降雨数据进行校正；将校正后的GPM卫星降雨数据作为预设的水文模型的输入数据，以通过预设的水文模型进行实时洪水预报。该方法不但可以提高GPM卫星降雨的精确度，而且缩短了获得卫星降雨数据的滞后时间，有效地保证洪水预报的预见期和可靠性。