[发明专利]一种水文预报方法

权利要求书

1.一种水文预报方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：选择水文预报断面，获取待预报断面和其上游断面历史时期实测流量数据，并将流量数据分为率定期和检验期两部分，

步骤2：对率定期数据，利用待预报断面的实测流量，建立基于绝对宽度的理想上下限边界或者基于相对宽度的理想上下限边界，理想上下限边界满足下式：

Q∈[Q_L,Q_U]

其中，Q为实测流量，单位为m³/s，Q_L为理想下限流量，Q_U为理想上限流量，

步骤3：根据断面率定期实测流量数据和理想的上下限边界序列，确定多元线性回归上下限模型的回归参数，具体的，

多元线性回归上下限模型如下式所述：

Q'＝b+a₁Q₁+a₂Q₂+...+a_kQ_k+ε

其中，Q'为实测流量，k为影响因子数，Q_m(m＝1,2,...,k)为影响因子，b为常数项，a_m(m＝1,2,...,k)为回归系数，ε为误差项，

在误差平方和∑ε²为最小的前提下，用最小二乘法求解回归参数，回归参数包括b、a₁、a₂、……、a_k，

步骤4：利用步骤3的回归参数，计算检验期数据，采用预报区间作为精度评定指标，对上下限区间预报结果进行精度评价，选取预报效果最优回归参数作为多元线性回归上下限模型的实际回归参数，

预报精度评定指标包括包含率、相对宽度、对称性、预报流量以及实测流量的均方根误差，

步骤5：利用步骤4确定的多元线性回归上下限模型的实际回归参数，计算未来时刻上限和下限流量数据并发布区间预报结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，建立基于绝对宽度的理想上下限边界方法具体为：

基于绝对宽度的理想上下限边界建立方法中，通过综合所有实测流量而设定一个理想的区间宽度常量W_A，则理想上下限流量用下式表示：

Q为实测流量，W_A为可调控的区间宽度常量，为基于绝对宽度的理想下限流量，为基于绝对宽度的理想上限流量，W_A取固定流量值，使得理想上下限绝对宽度

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，建立基于相对宽度的理想上下限边界方法具体如下：

基于相对宽度的理想上下限边界建立方法中，通过综合所有实测流量而设定一个理想的区间相对宽度常量W_R，则理想上下限流量用下式表示：

其中，Q为实测流量，W_R为可调控的相对宽度值，为基于相对宽度的理想下限流量，为基于相对宽度的理想上限流量，W_R的取值依赖于Q，取W_R＝0.3Q，使得理想上下限相对宽度

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，预报精度评定指标包括的包含率如下式所示：

其中，n是样本数，如果实测流量y_i∈[Q_Li,Q_Ui]，则c_i＝1，否则c_i＝0，在理想上下限边界的条件下，PICP＝100％，Q_Ui为t＝i时的上限预报流量，Q_Li为t＝i时的下限预报流量。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，预报精度评定指标包括的相对宽度如下式所示：

其中，Q_i为t＝i时的实测流量，n是样本数，Q_Ui为t＝i时的上限预报流量，Q_Li为t＝i时的下限预报流量。