论文题目: 洪水预报系统关键技术研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 水文学及水资源
作者: 章四龙
导师: 严恺,刘国纬,张建云
关键词: 洪水预报,模型库,预报方案,参数率定,交互式预报
文献来源: 河海大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文着重对洪水预报系统中的预报模型库、预报方案构建、模型参数率定、交互式作业预报等关键技术进行分析研究,提出了相应的理论和方法,建立了通用化的洪水预报系统的技术体系。 本文主要研究内容与成果: 1、基于软件复用、软件构件、系统开发模型的基础上,提出了基于表现形式和系统功能的软件开发方法来研究通用洪水预报系统。 2、研究设计了一套已知、统一的预报模型库的标准数据接口和管理系统,建立了常用的预报模型库,实现了预报模型库的复用性、独立性、统一性和扩充性。 3、研究概化了预报方案的属性,设计了预报方案的管理系统,实现了采用人机界面方式直观、简单、快速地构建洪水预报方案。 4、研究设计了优化方法同预报模型库的标准数据接口,实现了人工试错和自动优选相耦合,具有多模型、多参数同时自动优选的模型参数率定功能。 5、研究提出了人工预报各环节的人机交互界面,为充分发挥预报员的知识和经验,加快预报分析的速度,提高预报成果的质量创造了条件。 6、基于过程拟合平滑技术、样条插值技术,研究开发了橡皮筋技术,实现了用鼠标修正一系列数据的功能。此技术优越于当前先进的NWSRFS系统中相应的技术。 7、基于本文所研究的关键技术体系而开发的中国洪水预报系统已成功应用于水利部、流域机构、省(市、区)等18个水文部门,大大提高了全国水文情报预报现代化水平,为实现增长有效预见期、提高预报精度的目标创造了条件。近几年来,为防洪调度决策部门提供了大量的预见期长、精度高的洪水预报成果,发挥了巨大作用。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 防洪减灾与洪水预报
1.1.1 防洪减灾措施
1.1.2 洪水预报预警在防洪减灾中的作用
1.1.3 目前洪水预报距离防洪减灾要求的主要差距
1.1.4 造成差距的理论与技术原因
1.1.5 加强洪水预报系统关键技术研究的必要性和紧迫性
1.2 洪水预报系统关键技术现状
1.2.1 洪水预报关键技术
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内研究现状
1.2.4 存在问题
1.2.5 通用化是洪水预报系统的发展方向
1.3 本文研究思路与章节安排
1.3.1 选题理由
1.3.2 研究意义
1.3.3 研究思路和内容
第二章 开发方法关键技术研究
2.1 洪水预报系统组成
2.2 洪水预报系统总体目标
2.3 通用化洪水预报系统研究方法
2.3.1 软件复用技术
2.3.2 软件复用的基本概念
2.3.3 软件构件技术
2.3.4 系统开发模型
2.4 基于构件的洪水预报系统软件开发
2.4.1 基于功能和形式的构件设计
2.4.2 基于构件的分层开发模式
2.5 本章小结
第三章 预报模型库关键技术研究
3.1 概述
3.2 模型库的基本概念
3.3 预报模型库的基本性质
3.4 模型库管理系统
3.5 预报模型构件数据接口定义
3.6 数据文件格式定义
3.6.1 格式定义
3.6.2 数据系列等长化
3.7 模型库管理系统
3.8 模型库建设
3.9 应用举例
3.10 本章小结
第四章 洪水预报方案构建关键技术研究
4.1 概述
4.2 现有预报方案构建技术
4.2.1 SCLS模型
4.2.2 NWSRFS系统
4.2.3 预报方案构建技术
4.3 预报方案要素
4.4 洪水预报方案存储管理
4.5 预报方案运行机制
4.6 应用举例
4.7 本章小结
第五章 通用模型参数率定关键技术研究
5.1 概述
5.2 模型参数率定方法
5.3 目标最佳拟合法的最优化技术
5.4 优化算法简介
5.4.1 Simplex方法
5.4.2 Rosenbrock方法
5.5 数据接口定义
5.6 应用举例
5.7 本章小结
第六章 交互式作业预报关键技术研究
6.1 概述
6.2 开发设计原则
6.3 常用图形交互技术
6.4 人机界面交互技术
6.5 水位流量过程交互式修正技术
6.6 单位线交互式修正技术
6.7 水位流量过程退水预测技术
6.8 本章小结
第七章 总结和展望
7.1 总结
7.1.1 本文主要内容和结论
7.1.2 本文主要创新点
7.2 进一步工作展望
参考文献
致谢
博士研究生学习期间的工作
发布时间: 2005-04-25
参考文献
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