
文章编号
:
1007
-
4929
(
2013
)
03
-
0031
-
04
基于小波神经网络方法的降水量预测研究
侯泽宇
,
卢文喜
,
陈社明
(
吉林大学环境与资源学院
,
吉林 长春
130026
)
摘
要
:
小波神经网络作为国际上新兴的 一 种 数 学 建 模 分 析 方 法
,
充 分 继 承 了 小 波 变 换 良 好 的 时 频 局 部 化 性 质
及神经网络的自学习功能和极强的非线性能力 等优点
。
降 水 量 预 测 模 型 中 神 经 网 络 选 择
BP
网 络
,
隐 含 层 激 发 函 数
选取
Morlet
小波
,
并利用
MATLAB
编写预测程序
,
运用吉林西部地 区 白城
、
长岭
、
前郭
3
个测站
1957-2010
年的降
水资料对模型进行训练
、
检验
,
进而预测三站未来十年的降水量
。
研究结 果 表明
,
小波神 经 网络预 测 模型对 降 水量的
变化趋势预测准确
,
结构简单
,
收敛速度快
,
具 有 较 高 的 实 际 应 用 价 值
,
但 其 对 于 降 水 量 具 体 值 的 预 测 精 度 有 待 于 进
一步 提 高
;
未 来 十 年
,
吉 林 西 部 地 区 将 处 于 降 水 量 变 化 周 期 的 丰 水 阶 段
,
各 相 关 部 门 应 根 据 实 际 情 况 做 好 相 应 的
准备
。
关键词
:
小波神经网络
;
降水量预测
;
吉林西部
;
MATLAB
;
丰水阶段
中图分类号
:
P338.9
文献标识码
:
A
Research
on
Preci
p
itation
Prediction
Based
on
WNN
HOU
Ze
-
y
u
,
LU
Wen
-
xi
,
CHEN
She
-
min
g
(
Colle
g
e
of
Environment
and
Resources
,
Jilin
Universit
y
,
Chan
g
chun
130026
,
China
)
Abstract
:
As
an
emer
g
in
g
international
mathematical
modelin
g
method
,
wavelet
neural
network
(
WNN
)
full
y
inherits
man
y
advanta
-
g
es
,
such
as
excellent
time
-
fre
q
uenc
y
localization
p
ro
p
ert
y
of wavelet transform and self
-
learnin
g
function and stron
g
abilit
y
nonlinear
of neural network.In this
p
a
p
er
,
BP network is selected to be the neural network
,
the Morlet wavelet is chosen to be the hidden ex
-
citation function of
p
reci
p
itation
p
rediction model
,
the MATLAB is used to write WNN
p
rediction
p
ro
g
ram
,
and then the model is
trained and tested b
y
usin
g
the
p
reci
p
itation information from 1957to 2010of the three h
y
drometric stations of Western Jilin
p
rov
-
ince
,
includin
g
Baichen
g
,
Chan
g
lin
g
,
Qian
g
uo
,
to forecast their
p
reci
p
itation of next decade.The research results show that the
WNN
p
rediction model is of hi
g
h accurac
y
,
sim
p
le structure
,
fast conver
g
ence rate and hi
g
h
p
ractical value
,
while the
p
rediction ac
-
curac
y
for s
p
ecific value of
p
reci
p
itation needs further im
p
rovement.In addition
,
Western Jilin
p
rovince will be in wet sta
g
e of the
p
reci
p
itation variation durin
g
next decade
,
so related de
p
artments should make
p
re
p
arations accordin
g
to the actual situation.
Ke
y
words
:
wavelet neural network
;
p
reci
p
itation
p
rediction
;
western Jilin
p
rovince
;
MATLAB
;
wet sta
g
e
收稿日期
:
2012
-
10
-
08
基金项目
:
吉林省科技发展计划项目
(
20080456
)。
作者简介
:
侯泽宇
(
1989
-
),
男
,
硕士研究生
,
研究方向为水环境与水生态
。
E
-
mail
:
houze
y
u890829@163.com
。
通讯作者
:
卢文喜
(
1956
-
),
男
,
教授
,
博士生导师
,
主要从事地下水数值模拟及水生态研究
。
E
-
mail
:
luwenxi@
j
lu.edu.cn
。
降水是水文循环的重要环节
,
是陆地内各种水体直接或间
接的补给源
,
因此
,
降水量和降水特征
,
对各种水体的水文特征
和规律具有决定性的影响
。
降水量的短期剧烈变化
,
往往会造
成旱涝灾害
,
从而严重地影响国民经济发展
。
研究准确地预测
降水量
,
可提高应对灾害的能 力
,
同时为工农业生产和工程建
设提供可靠的气象方面的依据
。
但降水量变化属于典型的非
线性多维时间序列
,
隐含了大量的时序动态特征
,
又受当 地地
形
、
所处气候带
、
大气环流
、
洋流
、
太阳黑子以及人类活动等多
种环境 因 子 的 影 响
,
使得准确预测未来降水量的变化较为
困难
。
早期采用多因子的回归方程法预测
,
由于其线性方程比较
简单而无法反映降水量的复杂变化规律
;
近些年较为常用的方
13
节水灌溉
·
2013
年第
3
期