基于集合经验模态分解与BP组合模型的短期余水位预测

作者：屠泽杰,邢喆,辛明真,樊妙,卜宪海,孙毅

摘要：水位在忽略观测误差的前提下,可分解为潮位和余水位,后者具有较强的空间相关性以及非平稳特征,是影响水位预报精度的主要因素。港口工程、航运计划编制等方面对实时高精度水位预报具有重要需求,这对余水位预报模型构建提出了更高要求。另外,利用高精度余水位预报模型可减少验潮站布设数量。针对余水位短期预测模型精度不高的现状,本文对余水位进行集合经验模态(EEMD)分解,获得余水位在时间序列上的本征模函数(IMF);使用快速傅立叶变换(FFT)分析各本征模函数的频谱特征;再利用BP神经网络对各个本征模函数进行训练,预测了未来6 h、12 h、24 h的余水位值。对哥伦比亚河下游河口处的3组典型验潮站的余水位数据的预测结果表明,在未来6 h、12 h内的余水位的预测精度达到厘米级,在24 h内接近厘米级,证明了该组合模型在余水位短期预测方面的可行性。

发文机构：山东科技大学测绘科学与工程学院 国家海洋信息中心

关键词：海洋测绘余水位集合经验模态分解BP神经网络短期预测marine surveying and mappingresidual water level predictionEnsemble Empirical Mode DecompositionBP-neural networkshort-term prediction

分类号： P731.34[天文地球—海洋科学]