基于卡尔曼滤波的水动力学模型的实时校正方法研究

摘要

本文回顾了卡尔曼滤波技术应用在实时水文预报中的研究进展，对水动力学模型的实时校正提出基于卡尔曼滤波的多步(交替)滤波校正的思路。 本文研究了对水动力学模型应用卡尔曼滤波技术进行实时校正的可行性，采用的四点线性隐式格式对圣维南方程组进行离散，组建状态空间方程。提出对单一河道一维水动力学模型的多步(交替)滤波实时校正方法，即对以水位、流量、糙率为状态向量的三个状态空间分别应用卡尔曼滤波模型进行交替滤波，实现状态量的校正和模型参数的自动调整。对卡尔曼滤波器参数的确定进行了试验，试验提出了各状态空间的滤波参数的估计方法以及参数的取值范围。 利用所研究的校正方法在长江干流清溪场至奉节河段进行了试验，分别以水位和流量为状态向量进行交替滤波，对于糙率为状态向量的参数估计方法有待日后进一步的试验分析。将校正的模拟预报及多步外推预报的成果与不校正的模拟预报结果进行对比，预报的误差明显下降，预报精度提高，试验取得了预期效果。

目录

文摘

英文文摘

学位论文独创性声明及学位论文使用授权说明

第一章绪论

第二章卡尔曼滤波的实时校正方法基本原理

第三章水动力学模型实时校正方法研究

第四章水动力学模型实时校正方法实例研究

第五章结论与展望

致谢

参考文献