哈尔滨主城区无资料子流域模拟径流复杂性测度
发布时间：2021-08-20 17:43
针对哈尔滨主城区无资料子流域模拟径流的随机性较大,且易受人为因素的干扰等问题,将本征时间尺度分解（Intrinsic Time-scale Decomposition,ITD）算法引入水文系统复杂性研究中,用于改进传统复杂性测度方法。将ITD与多尺度模糊熵（MFE）相结合测度黑龙江省哈尔滨市主城区8个无资料子流域模拟径流复杂性。结果表明,哈尔滨主城区无资料子流域的模拟径流表现出了较强的非线性特征,其中北部地区运粮河流域的径流熵值最大,南部地区肇兰新河流域的径流熵值最小,模拟径流的复杂性熵值南北方向整体呈现南高北低走向。通过对比加入白噪声和有色噪声后,小波熵（Permutation Entropy,PE）、排列熵（Wavelet Entropy,WE）和ITD-MFE的评价结果,表明ITD-MFE算法具有更好的稳健性。研究成果揭示了哈尔滨市主城区无资料自流域模拟径流复杂性差异及其变化规律,对于今后指导哈尔滨市主城区内科学合理地利用径流资源具有一定的指导意义。
【文章来源】：中国农村水利水电. 2020,(10)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
基于ITD算法下的多尺度模糊熵复杂性分析
哈尔滨市位于中国东北地区,是黑龙江省的省会,是东北交通、政治、经济、文化、金融中心之一[24]。市辖区面积10 198 km2,是中国陆地管辖面积最大的省辖市。全市地形总体平坦,东南比西北略高,夏季短暂多雨、冬季漫长寒冷,属温带大陆性季风气候。由于环境变化与高强度人类活动的影响,流域变化的诱因逐渐增多、复杂,开展流域复杂度分析,探究复杂度的影响因素,可为流域内水资源管理、洪水预警、水污染防治等工作提供技术指导。本文选取范围界定为哈尔滨市主城区内的8个子流域,分别为运粮河流域、庙台沟流域、东风沟流域、肇兰新河流域、马家沟流域、何家沟流域、信义沟流域、怀家沟流域。如图2所示,运用GIS技术生成哈尔滨主城区子流域概况图。2.2 数据来源
表1 不同τ值下各月径流序列的多尺度模糊熵值Tab.1 Multi-scale fuzzy entropy of monthly rain series under different τ values 尺度因子 测 站 东风沟 何家沟 怀家沟 马家沟 庙台沟 信义沟 运粮河 肇兰新河 τ=1 0.039 2 0.037 8 0.037 4 0.038 1 0.041 7 0.042 4 0.037 4 0.038 2 τ=2 0.075 9 0.083 2 0.070 3 0.075 6 0.071 0 0.068 8 0.078 2 0.070 7 τ=3 0.101 7 0.094 9 0.096 8 0.097 7 0.098 1 0.098 7 0.103 1 0.084 9 τ=4 0.111 1 0.126 8 0.121 1 0.137 7 0.132 8 0.116 9 0.151 4 0.113 5 τ=5 0.140 7 0.161 9 0.156 6 0.172 2 0.178 7 0.146 8 0.155 3 0.142 3 τ=6 0.179 7 0.171 3 0.178 4 0.180 5 0.169 5 0.174 7 0.190 9 0.167 1 τ=7 0.218 5 0.231 9 0.238 4 0.194 0 0.204 7 0.217 1 0.237 6 0.230 4 τ=8 0.237 0 0.241 2 0.249 8 0.221 2 0.226 8 0.239 4 0.238 6 0.228 7 τ=9 0.208 2 0.217 6 0.227 5 0.225 6 0.231 6 0.232 4 0.232 2 0.216 1 τ=10 0.205 3 0.207 8 0.219 2 0.219 6 0.198 5 0.208 6 0.226 2 0.219 5 ITD-MFE 1.517 3 1.574 4 1.595 5 1.562 2 1.553 4 1.545 8 1.650 9 1.511 42.3.2 子流域内各模拟径流序列复杂性
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ITD与信息熵的区域蒸发时序复杂性分析[J]. 刘东,缠佳悦,朱伟峰,张亮亮,张皓然. 东北农业大学学报. 2019(08)
[2]基于多尺度模糊熵的旋转机械故障诊断研究[J]. 李永军,马立元,崔心瀚. 现代制造工程. 2017(10)
[3]哈尔滨地区汛期径流量变化趋势与复杂性分析[J]. 刘东,程晨,KHAN Muhammad Imran,FAIZ Muhammad Abrar. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(04)
[4]基于多元多尺度模糊熵的帕金森步态信号分类[J]. 王旭尧,徐永红. 北京生物医学工程. 2016(05)
[5]基于多尺度熵区域地下水资源系统复杂性测度[J]. 岳国峰,张永嘉,刘东. 东北农业大学学报. 2016(07)
[6]哈尔滨市主城区城市防洪问题分析与对策思考[J]. 王志兴,张小平,王天祎. 黑龙江水利科技. 2016(04)
[7]基于固有时间尺度分解的滚动轴承故障诊断[J]. 陈勇旗,赵一鸣,陈杨. 电子测量与仪器学报. 2015(11)
[8]基于EEMD的多尺度模糊熵的齿轮故障诊断[J]. 杨望灿,张培林,王怀光,陈彦龙,孙也尊. 振动与冲击. 2015(14)
[9]基于Hilbert谱熵的城市降水序列复杂性分析[J]. 罗明杰,刘东. 中国农村水利水电. 2015(02)
[10]基于ITD与排列熵的往复压缩机故障特征提取方法研究[J]. 陈桂娟,高桐,邹龙庆,付海龙. 压缩机技术. 2014(05)
硕士论文
[1]基于熵理论的区域水资源系统复杂性测度及其适应性配置模式研究[D]. 缠佳悦.东北农业大学 2019
[2]哈尔滨市水文要素复杂性测度与预测研究[D]. 罗明杰.东北农业大学 2016
[3]基于固有时间尺度分解的信号分析与干扰抑制技术研究[D]. 顾小昕.西安电子科技大学 2010
本文编号：3353942
【文章来源】：中国农村水利水电. 2020,(10)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
基于ITD算法下的多尺度模糊熵复杂性分析
哈尔滨市位于中国东北地区,是黑龙江省的省会,是东北交通、政治、经济、文化、金融中心之一[24]。市辖区面积10 198 km2,是中国陆地管辖面积最大的省辖市。全市地形总体平坦,东南比西北略高,夏季短暂多雨、冬季漫长寒冷,属温带大陆性季风气候。由于环境变化与高强度人类活动的影响,流域变化的诱因逐渐增多、复杂,开展流域复杂度分析,探究复杂度的影响因素,可为流域内水资源管理、洪水预警、水污染防治等工作提供技术指导。本文选取范围界定为哈尔滨市主城区内的8个子流域,分别为运粮河流域、庙台沟流域、东风沟流域、肇兰新河流域、马家沟流域、何家沟流域、信义沟流域、怀家沟流域。如图2所示,运用GIS技术生成哈尔滨主城区子流域概况图。2.2 数据来源
表1 不同τ值下各月径流序列的多尺度模糊熵值Tab.1 Multi-scale fuzzy entropy of monthly rain series under different τ values 尺度因子 测 站 东风沟 何家沟 怀家沟 马家沟 庙台沟 信义沟 运粮河 肇兰新河 τ=1 0.039 2 0.037 8 0.037 4 0.038 1 0.041 7 0.042 4 0.037 4 0.038 2 τ=2 0.075 9 0.083 2 0.070 3 0.075 6 0.071 0 0.068 8 0.078 2 0.070 7 τ=3 0.101 7 0.094 9 0.096 8 0.097 7 0.098 1 0.098 7 0.103 1 0.084 9 τ=4 0.111 1 0.126 8 0.121 1 0.137 7 0.132 8 0.116 9 0.151 4 0.113 5 τ=5 0.140 7 0.161 9 0.156 6 0.172 2 0.178 7 0.146 8 0.155 3 0.142 3 τ=6 0.179 7 0.171 3 0.178 4 0.180 5 0.169 5 0.174 7 0.190 9 0.167 1 τ=7 0.218 5 0.231 9 0.238 4 0.194 0 0.204 7 0.217 1 0.237 6 0.230 4 τ=8 0.237 0 0.241 2 0.249 8 0.221 2 0.226 8 0.239 4 0.238 6 0.228 7 τ=9 0.208 2 0.217 6 0.227 5 0.225 6 0.231 6 0.232 4 0.232 2 0.216 1 τ=10 0.205 3 0.207 8 0.219 2 0.219 6 0.198 5 0.208 6 0.226 2 0.219 5 ITD-MFE 1.517 3 1.574 4 1.595 5 1.562 2 1.553 4 1.545 8 1.650 9 1.511 42.3.2 子流域内各模拟径流序列复杂性
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ITD与信息熵的区域蒸发时序复杂性分析[J]. 刘东,缠佳悦,朱伟峰,张亮亮,张皓然. 东北农业大学学报. 2019(08)
[2]基于多尺度模糊熵的旋转机械故障诊断研究[J]. 李永军,马立元,崔心瀚. 现代制造工程. 2017(10)
[3]哈尔滨地区汛期径流量变化趋势与复杂性分析[J]. 刘东,程晨,KHAN Muhammad Imran,FAIZ Muhammad Abrar. 华北水利水电大学学报(自然科学版). 2017(04)
[4]基于多元多尺度模糊熵的帕金森步态信号分类[J]. 王旭尧,徐永红. 北京生物医学工程. 2016(05)
[5]基于多尺度熵区域地下水资源系统复杂性测度[J]. 岳国峰,张永嘉,刘东. 东北农业大学学报. 2016(07)
[6]哈尔滨市主城区城市防洪问题分析与对策思考[J]. 王志兴,张小平,王天祎. 黑龙江水利科技. 2016(04)
[7]基于固有时间尺度分解的滚动轴承故障诊断[J]. 陈勇旗,赵一鸣,陈杨. 电子测量与仪器学报. 2015(11)
[8]基于EEMD的多尺度模糊熵的齿轮故障诊断[J]. 杨望灿,张培林,王怀光,陈彦龙,孙也尊. 振动与冲击. 2015(14)
[9]基于Hilbert谱熵的城市降水序列复杂性分析[J]. 罗明杰,刘东. 中国农村水利水电. 2015(02)
[10]基于ITD与排列熵的往复压缩机故障特征提取方法研究[J]. 陈桂娟,高桐,邹龙庆,付海龙. 压缩机技术. 2014(05)
硕士论文
[1]基于熵理论的区域水资源系统复杂性测度及其适应性配置模式研究[D]. 缠佳悦.东北农业大学 2019
[2]哈尔滨市水文要素复杂性测度与预测研究[D]. 罗明杰.东北农业大学 2016
[3]基于固有时间尺度分解的信号分析与干扰抑制技术研究[D]. 顾小昕.西安电子科技大学 2010
本文编号：3353942
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