基于非線(xiàn)性理論的錢(qián)塘江涌潮預(yù)報(bào)系統(tǒng)研究.pdf

1、錢(qián)塘江涌潮以其獨(dú)特的魅力而舉世聞名，但在觀賞錢(qián)塘江涌潮的同時(shí)，不能忽略其所帶來(lái)的危害，每年錢(qián)塘江潮水都會(huì)給兩岸群眾帶來(lái)人身財(cái)產(chǎn)損失。如果能提供準(zhǔn)確的涌潮預(yù)報(bào)信息，那么必然能減小錢(qián)塘江涌潮帶來(lái)的危害。文中提出了應(yīng)用混沌理論于錢(qián)塘江涌潮預(yù)報(bào)的方法，內(nèi)容主要包括涌潮到潮時(shí)差序列和潮位序列的混沌識(shí)別，并結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和支持向量機(jī)模型對(duì)其進(jìn)行預(yù)報(bào)，主要工作如下：
　　（1）錢(qián)塘江涌潮系統(tǒng)的混沌特性研究。首先分析了現(xiàn)有的潮汐預(yù)報(bào)理論，以及已

2、應(yīng)用于錢(qián)塘江的預(yù)報(bào)方法。然后討論了混沌現(xiàn)象的成因，表明自然界中的原本存在的水文系統(tǒng)會(huì)伴隨著大量的混沌行為，所以文中提出利用混沌理論優(yōu)化錢(qián)塘江涌潮預(yù)報(bào)模型。能否成功應(yīng)用取決于涌潮系統(tǒng)的動(dòng)力特性，故重點(diǎn)分析了飽和關(guān)聯(lián)維數(shù)法和最大Lyapunov指數(shù)法的使用，定性定量的分析了錢(qián)塘江涌潮系統(tǒng)的混沌特性。
　?。?）基于混沌優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的潮時(shí)預(yù)報(bào)。由于每日涌潮的到潮時(shí)間符合陰歷的變化規(guī)律，擬周期性較強(qiáng)，原本隱含的混沌特性不容易展現(xiàn)出來(lái)，

3、所以建立關(guān)于涌潮的隔日到潮時(shí)差序列。對(duì)該序列混沌分析后，重構(gòu)其相空間，將其每個(gè)相點(diǎn)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)?shù)，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)其重構(gòu)相空間后揭示出的演化規(guī)律。最終利用基于混沌優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)報(bào)到潮時(shí)差序列對(duì)到潮時(shí)可能的誤差預(yù)測(cè)，通過(guò)對(duì)錢(qián)塘江四個(gè)觀測(cè)站的預(yù)報(bào)，結(jié)果顯示四個(gè)站點(diǎn)的RMSE（根均方誤差）值相對(duì)于傳統(tǒng)方法平均減少了83.9％，比傳統(tǒng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)平均減少71.18%，表明該模型可靠且具有較高的預(yù)報(bào)精度。
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