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申请/专利权人：河南交院工程技术集团有限公司

摘要：本发明涉及数据处理技术领域，提出了基于时间序列的航道水位变化智能预测方法，具体包括以下步骤：获取航道上各水位检测站在各时刻的水位深度及各标记点在各时刻的流速，获取水位深度序列的趋势项和周期项，根据趋势项及周期项得到各水位检测站的理想水位变化序列，获取各标记点在各时刻的修正流速增益矩阵及修正流速增益系数，结合各标记点在各时刻的修正流速增益系数及降雨时段的降雨量得到各标记点单位时间水位的额外变化增量，根据理想水位变化序列及额外变化增量得到影响水位变化序列，利用神经网络模型实现航道水位变化智能预测。本发明旨在提高航道水位变化预测的准确率及智能性，实现航道水位变化的精确智能预测。

主权项：1.基于时间序列的航道水位变化智能预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集航道上各水位检测站在各时刻的水位深度信息组成各水位检测站的水位深度序列；采集航道上各标记点的位置坐标、各时刻的流速信息、各时刻的水位深度值，将各标记点在各时刻的流速信息组成各标记点的流速序列；采集降雨时段水位检测站在单位时间内的检测的水位深度变化及降雨量；将各水位检测站的水位深度序列进行时间序列分解得到趋势项序列、周期项序列及残差项序列；结合各水位检测站的趋势项序列及周期项序列得到各水位检测站的理想水位变化序列；将航道上各标记点的位置坐标进行拟合得到航道路径曲线；获取航道路径曲线各标记点的曲率；根据各标记点的曲率和位置得到各标记点的地形加权流速因子；根据各标记点的地形加权流速因子及各标记点在各时刻的流速得到各标记点在各时刻的流速增益系数；根据各标记点在各时刻的流速增益系数得到整个航道的流速增益矩阵；将整个航道的流速增益矩阵进行奇异值分解剔除部分特征值得到去噪后的修正流速增益矩阵；根据去噪后的修正流速增益矩阵得到各标记点的修正流速增益系数；根据各标记点在各时刻的水位深度值得到各标记点受淤泥厚度影响的水位变化值；结合所有标记点的修正流速增益系数与水位变化值进行拟合获取流速水位映射函数，将水位变化值和修正流速增益系数组成二元组，对二元组进行拟合映射获取流速水位映射函数；根据降雨时段所有单位时间内的水位深度变化及降雨量进行拟合获取降雨水位映射函数；将水位深度变化和降雨量构成一个二元数据组，将所有二元数据组拟合获取降雨水位映射函数；结合流速水位映射函数及降雨水位映射函数得到各标记点单位时间内的额外变化增量；结合各水位检测站的理想水位变化序列及各标记点单位时间内的额外变化增量得到各水位检测站的影响水位变化序列；结合各水位检测站的理想水位变化序列、影响水位变化序列及神经网络模型完成航道水位变化智能预测；所述结合各水位检测站的趋势项序列及周期项序列得到各水位检测站的理想水位变化序列，包括：将各水位检测站的趋势项序列与周期项序列依次对应相加，将相加后的序列作为各水位检测站的理想水位变化序列；所述根据各标记点的曲率和位置得到各标记点的地形加权流速因子，包括：依据各标记点对应的位置坐标获取各标记点对应航道的宽度，将各标记点的航道宽度与曲率的乘积作为各标记点的地形加权流速因子；所述根据各标记点的地形加权流速因子及各标记点在各时刻的流速得到各标记点在各时刻的流速增益系数，包括：计算航道上所有标记点地形加权流速因子的均值，计算各标记点的地形加权流速因子与各标记点在各时刻流速的乘积，将所述乘积与所述均值的比值作为各标记点在各时刻的流速增益系数；所述根据各标记点在各时刻的流速增益系数得到整个航道的流速增益矩阵，包括：流速增益矩阵中每行的元素值为每个标记点在所有时刻的流速增益系数，每列的元素值为整个航道上所有标记点在相同时刻的流速增益系数。

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