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小波分析在径流分析和预报中的应用研究

刘晓安  
【摘要】: 径流是一种具有大量不确定性和复杂性的自然现象。为了更好地掌握其内在机制和变化规律,更好地为防洪调度和发电调度服务,研究人员提出了很多方法,并进行了深入的研究。本文对小波分析在中长期径流分析和预报中的应用进行了研究。 本文首先介绍了中长期径流预报中常用的各种方法的特点及优缺点。接下来对小波分析理论进行了简介,将其与傅里叶变换和短时傅里叶变换进行比较,突出了小波分析在局部时频分析方面的强大能力。讨论了连续小波、离散小波和二进小波的特点和各自的使用场合,常见小波种类及其特征,离散小波分析中的常用算法Mallat算法和多孔算法。 本文将小波分析应用于中长期径流分析中。对丹江口水库入库径流的多年变化趋势、年最大入库流量、年均入库流量和月径流进行了分析。得出的成果可以为中长期径流预报提供有用的信息。 本文还将基于小波分析的自回归预测方法用于中长期径流预报中。对三峡水库月入库流量、年均流量、宜昌水文站年最大径流分别进行了预报。预报结果表明,小波分析方法的引入,能够有效提高中长期径流预报的精度,为防洪调度和发电调度提供更加优质的决策信息。在这一部分中,还专门探讨了预报存在的问题和影响预报精度的若干因素,如小波种类的选取、分解层数的确定、自回归模型的选定等,并据此提出了改进措施。 本文最后对研究工作进行了总结并对未来工作进行了展望。


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