基于GIS的降雨径流预报方法分析

对 于 降雨 径 流 的 预 测 ， 人 工 神 经 网 络 是 目前 最 并 通过 图形 将其 显示 。这 样 可 以有 效 提 高 预 报 资料 流 行也 是最 常用 的神 经 网 络 模 型 之 一 ， 人 工 神 经 网 的获取 速度 和 获 取 精 度 ， 并且 可 大 大 提 高 对 资 料 的 络模 型 的 自学 习能 力 强 ， 适应性好 ， 计算 的速度快。 存储 和处 理效 率 ， 从 而提高 降雨 径 流 的预报精 度 。 然 而如 何合 理 有 效 的 构 造 神 经 网络 模 型 ， 首 先 要 做 ３ ． １ 应用 Ｇ Ｉ Ｓ 获取流域综合信息 的就是 选择 合适 的 影 响 因子 。影 响降 雨 径 流 的 因素 降雨 径 流预 报 的 基 础 是 获 取 流 域 降雨 信 息 ， 只
摘
要： 降雨径流 的准确预测直接关系到该流域 人民生活的各个方 面 ， 因此为 了更好 的满足降 雨径 流预报 的需求 ， 需要 寻找高效 的预测手段来对降雨径流进行 预测 。从 Ｇ Ｉ Ｓ的降雨
径流预报方法 出发 ， 分析 了影响水文过程 的各方面 因素并 阐述 了对获得数 据信息 的预
处理方法 。提 出了以遗传算法为基础结合 Ｇ Ｉ Ｓ 技术 的神经 网络模 型 ， 这 种模 型的应用 有效提 高了信息预测 的精度和效率 。并且也介 绍了 Ｇ Ｉ Ｓ降雨径 流预报方法 ， 通过对降 雨信息 的处理 ， 有效提高了降雨 径流 预报模 型在计算 机数据 输入 时的精 度 ， 结合 Ｇ Ｉ Ｓ
最 早 的 关 于 降雨 径 流 的记 载 始 于 远 古 至 １ ４世 纪， 这些 记 载 主 要 是 记 录 了对 降 雨 、 径 流 现 象 的 观 测、 描述 。径 流理 论 的最 终 形 成追 溯 到 １ ５ 一ｌ ９世 纪 末， １ ６ ７ ４年 佩罗 提 出河 流 的年 径 流 量 只 是 降水 量 的
有 帮助 的 。 １ ． １ 降 雨径 流的 发展历 程
Ｏ 引 言
Ｇ Ｉ Ｓ （ Ｇ ｅ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ） 即地理信息
系统 ， 是 在 地理空 间 的基 础上 ， 以信 息 科 学 和 系统 工 程 的理 论 知识 为 根 本 ， 利 用 计 算 机 管 理 和 分 析 地 理
间分析即时技术。地理信息系统作 为获取 、 存储 、 分
析和管 理地 理空 间数 据 的重 要 工具 、 技 术 和学科 ， 近
年来得 到 了广泛 关 注和迅猛 发 展 … 。
３ ３ ％， 揭开了研究降 雨径流 的序幕 。１ ８ ５ ６年达西 提
出的达 西定 律 和 １ ８ ７ １年 圣 维 南 导 出 的圣 维 南 方 程
数据 ， 从而提供管理 、 决策等所需信息 的技术 系统 。
总之 ， Ｇ Ｉ Ｓ是综 合处 理和 分析 地理 空 间数 据 的一 种 技 术 系统 ， 是 以测绘 测 量为 基础 ， 以数 据 库 作 为数 据 储 存 和使 用 的数 据 源 ， 以计 算 机 编程 为 平 台 的 全 球 空
空间分析方法 ， 对降雨区域的降雨径 流进行数值 模拟 ， 从 而得 到了降水 区域 的径流量
与影响系数之 间的关 系。
关键词 ： 降雨径流 ； 地理信息系统（ Ｇ Ｉ Ｓ ） ； 遗 传算法 ； 预报方法 ； 数值模拟
中 图分 类 号 ： Ｐ ２ ０ ８ 文 献标 识 码 ： Ａ 术 的不 断发 展 ， 降 雨 径 流 模 型 的 应 用 所 涉 及 的领 域 也越 来越 广 。水生 态 系统 的保 护 、 修复 ， 水 资 源 的重 复利 用 ， 防洪 防水 等都 以降 雨 径 流模 型 作 为 基础 的。 流域 降 雨径 流的模 型对 于 研究 气 候 的 变化 也 是 十 分
ｌ 降 雨 径 流 概 述
降雨径流就是 由降雨形成 的径流 ， 这些径流通
组 为径 流理 论 的研究 奠定 了基础 。 ２ ０世 纪 中后期 ， 计算 机 以及 ３ Ｓ技术 得 到 了飞 速
同时也 带 动 了 Ｇ Ｉ Ｓ 、 自动 雨 量 计 、 流量 计 、 雷 过地 表或 者是 地 下水 流 人 河 道 ， 并 向 流 域 出 口断 面 的发展 ， 也 使 得 对 汇集 。降雨 径 流 受 到 多 种 因素 的制 约 ， 因 而 形 成 过 达 测雨 等先 进 设 备 在 水 文 观 测 中的 应 用 ， 程非常复杂。随着地理信息系统 、 遥感 和计算机技 于降雨 径 流 的研 究 进 入 快 速 发 展 阶 段 。 当今 阶段 ，
２ ０ １ ３年
第 ５期
（ 第４ ｌ 卷）
黑 龙 江 水 利 科 技 Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ
Ｎｏ ． ５． ２ ０１ ３
（ Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｎｏ ． ４ １）
文章编 号 ： ０ ０ ７— ７ ５ ９ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ １ ３ ０— ０ ３
基于 Ｇ Ｉ Ｓ的 降 雨 径 流 预 报 方 法 分 析
李 腾
（ 辽宁省水文水 资源勘测局 盘锦分局 ， 辽 宁 盘锦 １ ２ ４ ０ １ ３ ）
［ 收稿 日期］ ２ ０ １ ３－ ０ ３ — ２ ６
［ 作 者简 介 】 李腾 （ １ ９ ８ ４一） ， 男 ，辽 宁盘 锦人 ， 助 理 工程 师 。
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１ ３ ０—
李
腾： 基于 Ｇ Ｉ Ｓ的降雨径流预报方法 分析
第５ 期
研究 降 雨径 流 主要 包括 下 面 内 容 ， 对 降雨 径 流过 程 、 以面信 息代 替传 统意 义 上 的点 信 息 的优 点 。应 用 雷 不 同土 地利 用 、 土 地 覆 被 类 型 特 别 是 森 林 植 被 对 降 达和遥感技术所收集和分析的降水量 、 洪峰流量 、 降 雨径 流 的 响应 以及 流域 降雨 径 流过 程 的模拟 ＿ ２ Ｊ 。 １ ． ２ 降 雨径 流变 化 的影 响 因素 雨 历时 等具 有 一 定 的空 间 分 布 ， 然后利用 Ｇ Ｉ Ｓ建 立 起 降雨径 流 的形 成要 素 与地 理 坐 标之 间 的数 值关 系