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作者:安佳彤;赵雪花;朱博文;郭秋岑;王慧方;
单位:太原理工大学水利科学与工程学院;
摘要:针对径流序列呈现出复杂性、高波动性,直接预测误差大的问题,将改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)、一维卷积神经网络(1D-CNN)、双向门控循环单元(BiGRU)和注意力(Attention)机制相结合,构建ICEEMDAN-1D-CNN-BiGRU-Attention模型,充分挖掘径流序列的周期性、长程相关性特征,以提高径流序列的预测精度。以汾河上游的上静游站为例开展月径流序列预测研究,与1D-CNN-BiGRU、1D-CNN-BiGRU-Attention、ICEEMDAN-1D-CNN-BiGRU模型的预测结果进行对比分析。结果表明,ICEEMDAN分解原始径流序列,可以充分挖掘径流数据的周期性特征。ICEEMDAN-1D-CNN-BiGRU-Attention模型可以很好地识别序列特征,预测效果较好,验证期的纳什效率系数达0.85以上。Attention机制的加入,可提高峰值的预测效果,在突变较强的训练期合格率可达90%。研究结果为中长期径流预测提供了新思路,并验证了其有效性。
关键词:月径流预测;;ICEEMDAN;;1D-CNN;;BiGRU;;Attention机制
基金资助:国家自然科学基金项目(52279020);; 山西省科技创新人才团队专项资助项目(202204051002027)