基于小波和时间序列分析的城市需水量预测研究

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1、中图分类号：F830．591编号：1006013．0446学科分类号：630．5099密级：天津理工大学研究生学位论文基于小波和时间序列分析的城市需水量预测研究(申请硕士学位)学科专业：管理科学与工程研究方向：系统工程作者姓名：苏思沁指导教师：魏津瑜教授2013年2月ThesisSubmittedtoTianjinUniVersi够ofTechnologyfortheMaster’sDegreeResearchontheUrbanWaterDemandForecastBasedonWaVeletAnalySisandTimeSerieSllme3erleSBySuSi

2、qinSupervisorWeiJinyuFebruary2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨盗墨兰太望或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：茄．嘻。签字日期：2。f；年三月2矿日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解墨盗墨兰盘望有关保留、使用学位论文的规定。特授权叁盗墨兰盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有

3、关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：％一嗯矿导师签名：氯：牛夼，签字日期：二Df3年2月如7日签字日期：jDl弓年≯月2影日摘要随着全球水危机的R益严重，国内众多城市供水不足，缺水现象严重，科学合理的预测城市需水量问题对城市水资源的可持续利用具有重要意义。在城市水资源利用效率低下导致城市供需水矛盾越来越突出的背景下，本文提出对城市需水量的科学预测，以西安市为例，合理预测了西安市短期城市需水量，并提出城市水资源可持续利

4、用的合理建议。论文研究内容主要有以下几部分：1．通过研究国内城市水资源发展现状，意识到城市水资源匮乏与供需矛盾的严重性。再通过文献研究，总结了学者们研究城市需水量的理论和方法，在此基础上提出本文的主要创新点，小波信号处理与时间序列的结合方法。2．要研究城市的需水量，首先要判定对城市用水影响的因素，是城市居民的行为影响，政府对水市场的调控作用，还是城市的自然气候资源决定的?根据众多学者的研究文献，本文提出影响城市用水的因素可分为两大类，分别是人为影响和自然影响因子，并构建了双对数模型证明了研究结果，根据各个影响因子对城市用水的相关性。确定了城市化发展，政府调控作用，城市

5、气候对城市用水具有综合影响。3．确定了城市用水影响因素之后，研究了西安市的经济发展，气候条件和水资源利用现状，用小波分析对西安市过往十年的城市用水量时间序列进行了趋势和周期预测，并结合实际现状进行了分析，证明了预测的正确性。对后期的需水量预测提供了分析基础。4．对西安市需水量预测进行实证研究。根据西安市历史需水量数据，运用小波分析先对序列数据进行分解，得到时问序列的逼近系数和细节系数，再对逼近系数和细节系数分别利用AR蹦A模型进行建模预测，得到分部序列预测结果之后，再根据小波重构将分解的序列合成一组序列，即为2012年西安市需水量的预测结果，实际结果对比分析之后，证明

6、预测结果的精度较理想。最后结合以上各种分析，提出对西安市水资源可持续利用的对策建议。关键词：小波分析ARm队模型需水量预测时间序列分析AbstractWimthe甜obalwatercrisisisgettingmoreandmoresenous，mostcities1ackofwaterandsedouswatershortagephenomenoninChina，anditisquitesigni丘cantfbrthesustainableutilizationofurbanwaterresourcestof-orecastscientificallyandrea

7、sonablytheurbanwater

8、-banwaterdemandin)(i’aIlrea