水文地质与水文工程学报

小波分解水文时间序列及模型组优化在洪水预报中的应用

周建明

小波分解水文时间序列及模型组优化
在洪水预报中的应用

本研究采用冗余小波变换 (WT) 和模型组优化来准确预测流域的洪水。使用冗余小波变换可以将有效降雨和直接径流分解为详细信号和近似值。在每个分辨率级别上并行实现具有外生输入的自回归模型 (ARX)、非线性 ARX (NARX)、时变 ARX 和时变 NARX 模型，并选择最佳模型作为预测模型。通过应用逆小波变换，将在不同分辨率级别上获得的预测结果相加可得出总体洪水预测。第一阶段验证结果表明，六个事件在每个分辨率级别上的最佳预测模型都是时变 NARX。第二阶段验证结果表明，所提出的方法适用于在每个分辨率级别上模拟降雨径流过程并估算台湾小流域的总径流。分析结果还证实，由于小波变换的多分辨率分析（MRA）特性，所提出的基于小波的方法优于仅使用原始分辨率级别数据的传统方法。