基于数据清洗方法的河道水位预测研究

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1、分类号密级ＵＤＣ屍明理工大学硕±学位论文基于数据清洗方法的河道氷位预测研究研究生姓名刘俊辉指导教师姓名、职称王剑平副教授学科专业控制工程研究方向智能控制论文工作２０？起止日期１４年４月２０１５年３月论文提交日期２０１５年３月一巧守学术行为规范承诺本人己熟知并愿意自觉进守《昆明理工大学研巧生学术规范实施细则（试行）》的所有内容，承诺所提交的毕业和学位论文是终稿，不存在学术不端行为，且论文的纸质版与电子巧内容完全一致。二独创性声明本人声明所提交的论文是我个人在导师指

2、导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或揉写过的研究成果，也不包含为获得昆明理工大学或其他教育机构的学位或证书而使一用过的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的巧何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。三关于论文使用授权的说明本人完全了解昆明理工大学有关保留使用学位论文的规定，即：学校有枚保留送交论文的复印件Ｉ允许论文被査阅和借阅，；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容可Ｗ采用影印）、缩印或其他复制手段保存论文

3、。（保密的论文在解密后应巧守此规定＂＂＂＂Ｖ一本学位论文属于（必须在抖下相应方框肉巧，否则律巧非保密论文处理）：１、保密论文：□本学位论文属于保密。２、非保密论文：□本学位论文属于内部论文，网上延后公开。囚＾学位论文不属于保密范围，适用本授权书。＂＂＂？一）是巧同惠巧权Ｗ下单位（必须在１Ｖ：！＾下相应方框内打，否则律按同意授权处理）１３＾患授巧□不同意授权将本人学位论文著作权中的数字化复制权、发行权、汇编权和信息网络传播权的专有使用权在全世界范围内授予中国学术期刊（光盘版）电子杂志社，并在《中国优秀博硕±学位论文全文数据库

4、》和ＣＮＫＩ系列数据库中出版。（研究生本人签名；；２〇ｒ年ｒ月日＿签字日期ｎ＾￣；；年／日研究生导师签名！：签字日期２０月＿＾）＾＾＾（１ＪＴ／巧要摘要我国洪水灾害频繁，洪灾问题极为严峻，严重影响我国的经济发展，洪水预一报作为项非常重要的防洪非工程措施，对于防洪减灾有着重大的作用和意义。＂＂本文结合贵州省铜仁市水文远程测控及综合信息管理系统开发项目，采用河道洪水预报模型来预测某段河道水位的变化情况。由于外在因素的影响，天然河道水文数据在采集的过程中会产生误差，需要将这些误差数据剔除来提髙河道水位预测的精度

5、。ＢＰ神经网络由于具有很强的自适应、非线性映射Ｗ及容错能力等，所Ｗ在解决河道水位预测等问题上经常被用来作为一种重要的工具经网络也存。但是ＢＰ神在一些缺陷，比如收敛速度慢、容易陷入局部最小问题等，所Ｗ常用改进算法后的ＢＰ神经网络，本文研究通过对粒子群算法的分析，采用ＰＳＯ算法来优化ＢＰ神经网络的权值和闽值，对影响粒子群算法的参数进行分析，确定了ＰＳＯ优化ＢＰ－神经网络的流程Ｗ及ＰＳＯＢＰ神经网络模型。对本文的样本数据来源做了说明，分析了样本数据中误差产生的原因，采用带误差的样本数据对于网络的学习和预测精度有很大的影响，通过分

6、析数据清理方法，采用数据清理方法中的异常值检测并确定异常值剔除的流程，首先在测流软件上对样本数据进行初步确认，然后再定位样本数据中的异常值并剔除，对样本数据进行变换处理，最后构建了样本数据。根据研究区域水系关系的复杂程度及对水文对象的分析，采用河段洪水预－报中的水位预测，构建了ＢＰ神经网络预测模型和ＰＳＯＢＰ神经网络预测模型，通过历史样本数据学习和训练，得到两种模型的输出数据，依据《水文情报预报规范》Ｌ２５０－２０００来评定两种模型的预测精度巧，从工程应用的角度出发，得到）ＰＳＯ－ＢＰ神经网络模型的预测精度高于ＢＰ神经网络

7、模型的预测精度。该结果可Ｗ为研巧河段的水位变化提供一定的参考。关键词：洪水预报；ＢＰ神经网络；ＰＳＯ算法；异常值处理精度；ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＦｒｅｑｕｅｎｔｆｌｏｏｄｄｉｓａｓｔｅｒｓｉｓｅｘｔｒｅｍｅｌｙｓｅｒｉｏｕｓｉｍｐａｃｔｏｎ也ｅｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｍｔ－ｌｏｅｎｔｏｆｏｕｒｃｏｕｎｒ．Ｆｌｏｏｄｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇａｓａｖｅｒｉｍｏｒｔａｎｔｎｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｙ，ｙｐｆｌｏｏｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｆｌｏｏｄｃｏｎｔｒ

8、ｏｌｉｓｏｆｇｒｅａｔｉｍｐｏｒｔａｎｃｅａｎｄ＂ｓ