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南洞地下河月径流时间序列的混沌特征及预测

覃星铭 蒋忠诚 蓝芙宁 马祖陆 赵一

覃星铭, 蒋忠诚, 蓝芙宁, 马祖陆, 赵一. 南洞地下河月径流时间序列的混沌特征及预测[J]. 中国岩溶, 2015, 34(4): 341-347.
引用本文: 覃星铭, 蒋忠诚, 蓝芙宁, 马祖陆, 赵一. 南洞地下河月径流时间序列的混沌特征及预测[J]. 中国岩溶, 2015, 34(4): 341-347.
QIN Xing-ming, JIANG Zhong-cheng, LAN Fu-ning, Ma Zu-lu, ZHAO Yi. Chaos analysis and prediction of monthly runoff time series in the Nandong subterranean river[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2015, 34(4): 341-347.
Citation: QIN Xing-ming, JIANG Zhong-cheng, LAN Fu-ning, Ma Zu-lu, ZHAO Yi. Chaos analysis and prediction of monthly runoff time series in the Nandong subterranean river[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2015, 34(4): 341-347.

南洞地下河月径流时间序列的混沌特征及预测

基金项目: 中国地质大调查项目(12120114062601);国家自然科学基金面上项目(41471447);国家自然科学青年基金项目(41502257);广西自然科学青年基金项目(2013GXNSFBA019220);岩溶地质研究所基本科研业务费项目(121237128100246)

Chaos analysis and prediction of monthly runoff time series in the Nandong subterranean river

  • 摘要: 利用基于相空间重构技术、混沌识别与预测理论对1993-2013年南洞地下河月径流时间序列的非线性特征进行了分析,由所获得的延迟时间和最佳嵌入维数实现了月径流时间序列的相空间重构,运用饱和关联维数法和小数据量法计算出南洞地下河月径流时间序列的饱和关联维数和最大Lyapunov指数,并运用Volterra模型对南洞地下河月径流时间序列进行了多步预测研究。研究结果表明,南洞地下河月径流时间序列相空间重构的延迟时间和最佳嵌入维数分别为τ=5、m=8,饱和关联维数D和最大Lyapunov指数λ分别为4.63、0.748 9,从定性和定量的角度证明了南洞地下河月径流时间序列具有弱混沌特征。Volterra自适应滤波模型的预测结果能较好地表征南洞地下河月径流的变化趋势和规律,对18个月内的短期预测精度较高,模拟效果较好。

     

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