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论文范文粗糙集理论和柔性技术在中长期径流预测中的应用

论文类型:论文范文
论文字数:
论点:径流,预报,粗糙
论文概述:

水资源是支撑人类生存和社会持续发展的最基本的自然资源,中长期径流预报可以为水资源的保护、开发、管理提供重要参考

论文正文:

[摘要]水资源是支持人类生存和社会可持续发展的最基本自然资源。中长期径流预报可为水资源的保护、开发和管理提供重要参考。中长期径流预测是指预测期超过流域最大汇流时间的径流预测。基于一定的数学模型,预测结果可为水资源系统中长期运行方案的制定提供重要依据,广泛应用于水库运行、水电站运行、防洪抗旱、水资源配置和航运管理等领域。然而,预报周期长,影响因素多,径流形成过程复杂。同时,人类生产活动的不断深化使得中长期径流预测结果的准确性往往不高。本文试图将粗糙集理论引入中长期径流预测研究,从历史径流数据中挖掘出影响最大的因素,剔除影响较小的因素,然后利用基于核心因素集的支持向量回归模型进行径流预测。同时,基于Flex技术,设计开发了具有较强交互能力和丰富页面渲染能力的中长期径流预测系统,为相应的水电优化调度提供支持。本文的工作和研究成果主要体现在以下几个方面:1)将粗糙集理论引入中长期径流预测研究,并利用新疆伊犁河耶尔马杜站年径流数据进行建模和应用。利用基于信息熵的算法对条件属性进行离散化,利用遗传算法对条件属性进行约简,得到与径流相关的核心因子集。由于粗糙集理论不需要在问题需要处理的数据集之外提供任何额外的信息,因此描述和处理中长期径流预测的不确定性是相对客观的。同时,利用粗糙集理论进行属性约简,消除冗余信息,大大减少了SVM的训练数据,提高了系统的运行速度。2)由于粗糙集理论只能处理离散数据,抗干扰能力差,引入SVM理论获得径流预测值。SVM作为粗糙集的后处理系统,具有良好的容错和抗干扰能力。利用遗传算法和交叉验证对SVM相关参数进行优化,消除了以往参数选择的盲目性和主观性,提高了预测精度。预测结果表明,粗糙集理论与SVM算法相结合进行中长期径流预测具有良好的泛化能力和抗干扰能力,并取得了良好的预测性能。3)开发基于Flex技术的中长期径流预测系统,充分利用其强大的组件库和灵活的定制组件,构建具有丰富图表交互能力和良好用户体验的网络应用程序。由Flex技术开发的网络应用完全实现了MVC架构,将控制用户操作的逻辑与服务器端代码完全分离,系统层次清晰。同时,Flex技术将数据与接口组件紧密链接,并以异步方式与服务器通信。在数据传输期间,用户不需要中断操作来等待数据刷新。4)利用JNI技术调用中长期径流预测系统服务器端的预测算法动态链接库文件。预测算法库文件是现有的旧模块,用C++编写,在一定程度上弥补了Java语言在程序运行性能上的不足,提高了算法的运行速度。此外,使用动态链接库封装算法也在很大程度上保护了预测算法的知识产权,从而在保证系统功能实现的基础上,缩短了开发周期,降低了开发成本,保护了历史投资。更多恢复

【摘要】水资源对人类和社会的可持续发展至关重要。中长期径流预测对水资源的保护、开发、管理具有重要意义,它利用数学模型预测径流,预测周期优于流域最大汇流时间。其结果为水资源中长期运行提供了重要依据,广泛应用于水库调度、水电调度、防洪抗旱、水资源配置、航运管理等领域。然而,由于预测周期长,径流形成机制复杂,加之人类生产活动的影响,中长期径流预测的精度不高。将粗糙集理论引入中长期径流预测,从历史径流数据中选取最有影响的因子,剔除次要因子,然后利用基于核心因子集的支持向量回归模型进行径流预测。利用Flex设计开发了一个具有较强交互能力和丰富渲染能力的中长期径流预报系统,该系统能够支持水电优化调度。主要工作和研究成果如下:1)提出粗糙集理论用于中长期径流预测研究。本文以新疆伊犁河山渡站年径流数据为例,介绍了该模型的建模和应用。采用基于类信息熵的算法对条件属性进行离散化,采用遗传算法进行属性约简,得到核心因子集。由于粗糙集在必要的数据收集之外不需要任何额外的信息,因此对中长期径流预测问题的描述和处理是非常客观的。粗糙集对属性进行离散化,消除了冗余信息,显著减少了SVM的训练数据,提高了系统的速度。2)由于粗糙集只能处理离散数据,抗干扰能力差,提出了SVM理论进行径流预测。SVM作为后系统具有良好的容错和抗干扰能力。采用遗传算法和交叉验证优化相关参数。它克服了参数选择的盲目性和主观性,提高了预测的准确性。预测结果表明,结合SVM的粗糙集具有较好的泛化能力和抗干扰能力,预测性能良好。3)利用Flex开发了中长期径流预测系统。Flex拥有强大的组件库,可以灵活地制作定制组件。该系统是一个网络应用程序,具有很强的交互性、丰富的渲染能力和完美的用户体验。由Flex开发的网络应用程序实现了MVC框架,并将用户控制逻辑与服务器代码分开,因此系统的结构层次是清晰的。Flex将数据与接口组件紧密链接,客户端与服务器异步通信。用户在传输数据时不需要停下来刷新数据。4)中长期径流预测系统在服务器端调用算法动态链接库与JNI。由C++编写的库是旧模块。它们弥补了Java性能的不足,提高了运算速度,也保护了预测算法的知识产权。他说,中国政府将在保证制度运行的基础上,继续贯彻“一国两制”的方针。

[关键词]中长期径流预测;粗糙集;柔性;支持向量回归;【关键词】[/br/】中长期径流预测;粗糙集;柔性;支持向量回归;

粗糙集理论和柔性技术在中长期径流预测中的应用

[目录]摘要4-6
摘要6-7
1引言10-16
1.1背景10-11
1.2中长期径流预测研究现状综述11-14
1.3主要研究内容14-16
2粗糙集, 支持向量回归和Flex 16-29
2.1粗糙集理论16-24
2.2支持向量回归算法24-27
2.3 Flex技术27-29
3粗糙集理论在中长期径流预测中的应用29-56
3.1基于粗糙集理论的中长期径流预测可行性分析29-30 [/BR/] 3.2数据选择和模型建立30 3.6径流预报结果分析42-56
4基于Flex技术的中长期径流预报系统的设计与实现56-77
4.1富互联网应用-RIA56
4.2开发环境与配置56-57
4.3关键技术57-63
4.4系统架构63-70
4.5主功能界面显示70-77
5总结与 [中长期径流预报技术及应用系统研究。东华大学2011
[2]王雪。长江三峡中长期径流预报及其系统设计与开发研究[。华中科技大学2011 [3]江山。[嫩江流域中长期径流预报方法的比较研究。吉林大学2011
[4]刘晓安。小波分析在径流分析和[预测中的应用。华中科技大学2006 [5]杜雷。有序信息系统中知识约简的优势关系粗糙集方法[。暨南大学2011
[6]苗强。[,农民收入的粗糙支持向量回归和实证分析。安徽大学2010 [7]许怡田。支持向量回归算法及其在食品安全中的应用研究。中国农业大学2005
[8]钟伟。流域水文模型参数优化及模拟结果实时校正研究[。天津大学2005 [9]王世杰。基于遗传算法的人工神经网络在河流冰情预报研究中的应用[。天津大学2008
[10]刘健。混合粒子群优化算法研究及其在随机规划中的应用。中国石油大学2009