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作者:陈国灿;卢建强;邱超;赵兰兰;孙逸群;宋波;徐丹丹;石朋;
单位:绍兴市上虞区水文站;绍兴市上虞区上浦闸运行管理中心;浙江省水文管理中心;水利部信息中心;河海大学水文水资源学院;
摘要:鉴于准确的洪水预报结果对于降低洪涝灾害影响具有重要作用,以钱塘江下游曹娥江流域为例,构建了基于长短时记忆网络(LSTM)和梯度提升决策树(GBDT)的水位预测方法,利用23场实测降雨径流洪水数据进行方法训练及验证,并在此基础上分析了训练洪水场次对方法效果的影响。结果表明,构建的2种水位预测方法均具有较高的预测精度,当分别使用80%、20%数据进行训练和测试时(18场洪水训练,5场洪水测试),LSTM模型和GBDT模型在测试期和训练期的Nash-Sutcliffe系数(N_(NSE))均超过0.9,LSTM模型总体表现更好;用于训练模型的洪水场次显著影响实际水位预测效果,2种方法的预测效果均随着训练数据量的增加而增加,其中GBDT模型的测试期表现更好,可见GBDT更适用于数据有限的实际河道水位预测作业。
关键词:机器学习;;水位预测;;长短期记忆神经网络;;梯度提升决策树;;曹娥江流域
基金资助:国家自然科学基金项目(52209015,52179011);; 浙江省水利科技计划项目(RA2202)