基于动态贝叶斯网络的流域区间洪水预警时空过程建模

发布时间：2020-04-25 01:02

【摘要】：江河湖海在为人类带来巨大的水资源利益的同时,其洪水灾害也对人类的生存和发展产生了巨大的威胁,全球不同地区每年都会因洪水灾害造成人类死亡、经济受损等事件,而我国是灾害现象比较严重的国家之一。绝大多数的洪涝灾害是由突发性暴雨导致的。洪水灾害的严峻性、紧迫性显而易见,而进行洪水预报预警是有效抵御洪水的首要环节。通过洪水预警,可以在洪水到来之前采取积极有效的应急措施。进行洪水预警报的水文模型有很多,但都需要获得大量的基础数据和模型参数,尽管数据获取手段、技术的不断更新,但由于洪水过程的复杂性、突发性、随机性和不可预知性,一些数据仍然难以获取。时态GIS和时空过程是当前具有重要理论和应用价值的研究热点,动态贝叶斯网络也成为人工智能领域数据挖掘方面研究的热点,本论文主要研究区间流域洪水时空过程,通过建立地理实体属性图模型,借助动态贝叶斯网络统计分析和概率预测的功能,对未来洪水进行预警。本论文首先分析了洪水时空变化过程的本质和规律,明确了时间、空间、地理实体、时空过程和事件在洪水时空过程中的地位;然后,对洪水监测网数据进行表示、分析、处理;其次,针对洪水预警研究中的实体属性之间的联系和因果关系以及洪水时空过程和事件的关系,从面向应用的角度提出了一种基于动态贝叶斯网络的地理实体时空属性图模型;最后将此模型应用于汉江中下游皇庄至沙洋段区间子流域,对研究区进行流域提取与分析,通过查阅沙洋历史洪水资料可得知沙洋水文站的设防水位、警戒水位、保证水位,以此评定沙洋的洪水预警报等级,然后将皇庄至沙洋区间流域的事件数据应用到基于动态贝叶斯网络的洪水时空属性图模型中,得到沙洋洪水预警报,验证了基于动态贝叶斯网络的地理实体属性图模型的可用性、有效性,对不确定性复杂因素影响下的流域洪水预警具有理论和实际意义。
【图文】：

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文块 DEM 数据，经纬度分别为 32°N111°E、32°N112°E、31°N112°E，拼接的图形如图 5-1 所示。5.3.1 洼地填充本研究中洼地填充的大致思路是通过对原始的 DEM 数据进行分析，对洼地进行判断，根据实际地理情况来设置合理的填充阈值，大于该值的栅格进行填充，否则不填充。本研究采用第二种方法，寻求研究区域真实的地表形态。按照上述方法进行填充，结果如图 5-2 所示。

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文块 DEM 数据，经纬度分别为 32°N111°E、32°N112°E、31°N112°E，拼接的图形如图 5-1 所示。5.3.1 洼地填充本研究中洼地填充的大致思路是通过对原始的 DEM 数据进行分析，对洼地进行判断，，根据实际地理情况来设置合理的填充阈值，大于该值的栅格进行填充，否则不填充。本研究采用第二种方法，寻求研究区域真实的地表形态。按照上述方法进行填充，结果如图 5-2 所示。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TV87;P338

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 傅承琦;;北斗卫星通信方式在泉州洪水预警报系统中的应用[J];水文;2014年02期

2 封国林;杨涵洧;张世轩;王阔;沈柏竹;;2011年春末夏初长江中下游地区旱涝急转成因初探[J];大气科学;2012年05期

3 包为民;司伟;沈国华;张小琴;李倩;;基于单位线反演的产流误差修正[J];水科学进展;2012年03期

4 郭玲;何金海;祝从文;;影响长江中下游夏季降水的前期潜在预报因子评估[J];大气科学;2012年02期

5 董磊华;熊立华;万民;;基于贝叶斯模型加权平均方法的水文模型不确定性分析[J];水利学报;2011年09期

6 夏慧琼;李德仁;郑春燕;;基于地理事件的时空数据模型及其在土地利用中的应用[J];测绘科学;2011年04期

7 伏琳;焦阳;曾红梅;荀武;;试述皇沙仙段水沙量不平衡原因[J];长江工程职业技术学院学报;2011年01期

8 罗建男;卢文喜;陈社明;辛欣;;基于贝叶斯网络的水环境管理研究[J];节水灌溉;2011年03期

9 樊宁;;贝叶斯网络推理算法研究[J];信息技术;2011年02期

10 王文川;程春田;邱林;杨斌斌;;新安江模型参数有效优化及不确定性评估[J];中国工程科学;2010年03期

本文编号：2639596