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武汉大学学报(工学版)2025年第06期:考虑降水时空分布的洪水预报深度学习模型研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:向鑫;郭生练;崔震;梁志明;李承龙;汪芸;

单位:武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室;中国三峡集团长江电力股份有限公司;

摘要:将时空双注意力机制(spatio-temporal dual-attention mechanism, SDA)和递归编码-解码(recurrent encoderdecoder, RED)结构耦合至卷积长短期记忆(convolutional long short-term memory, ConvLSTM)网络,构建SDAConvLSTM-RED模型,探究降水时空分布对洪水预报性能的影响。选取向家坝至三峡坝址未控区间流域为研究对象,研究结果表明:SDA-ConvLSTM-RED模型在不同预见期内的平均纳什效率系数为0.95,具有较高的预报准确性;与基准模型相比,该模型在6场洪水事件中的预报效果更优,1 d和5 d预见期的平均纳什效率系数分别为0.96和0.93,特别是在预报洪峰流量和峰现时间表现突出。整体来看,该模型能够有效捕捉流域内降水分布的空间信息,从而提高洪水预报的精度。

关键词:洪水预报;;时空双注意力机制;;递归编码-解码结构;;卷积长短期记忆网络;;深度学习模型

基金资助:国家自然科学基金长江联合基金项目(编号:U2340205);; 长江电力股份有限公司科研项目资助