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GM(1,1)分解模型与ARIMA模型在岩溶地下水模拟中的对比研究——以柳林泉流量模拟为例

李华敏 吴敬 赵娇娟 郝永红 王亚捷 曹碧波

李华敏, 吴敬, 赵娇娟, 郝永红, 王亚捷, 曹碧波. GM(1,1)分解模型与ARIMA模型在岩溶地下水模拟中的对比研究——以柳林泉流量模拟为例[J]. 中国岩溶, 2011, 30(3): 260-269. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2011.03.004
引用本文: 李华敏, 吴敬, 赵娇娟, 郝永红, 王亚捷, 曹碧波. GM(1,1)分解模型与ARIMA模型在岩溶地下水模拟中的对比研究——以柳林泉流量模拟为例[J]. 中国岩溶, 2011, 30(3): 260-269. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2011.03.004
LI Hua-min, WU Jing, ZHAO Jiao-juan, HAO Yong-hong, WANG Ya-jie, CAO Bi-bo. Comparative study on karst ground water simulation between GM(1, 1)decomposition model and ARIMA model: A case study on discharge simulation of the Liulin Spring[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2011, 30(3): 260-269. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2011.03.004
Citation: LI Hua-min, WU Jing, ZHAO Jiao-juan, HAO Yong-hong, WANG Ya-jie, CAO Bi-bo. Comparative study on karst ground water simulation between GM(1, 1)decomposition model and ARIMA model: A case study on discharge simulation of the Liulin Spring[J]. CARSOLOGICA SINICA, 2011, 30(3): 260-269. doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2011.03.004

GM(1,1)分解模型与ARIMA模型在岩溶地下水模拟中的对比研究——以柳林泉流量模拟为例

doi: 10.3969/j.issn.1001-4810.2011.03.004
基金项目: 国家自然科学基金(40972165,40572150)、天津市科技发展战略研究计划项目09JCYBJC27500、天津市水资源与水环境重点实验室开放基金52XS1015

Comparative study on karst ground water simulation between GM(1, 1)decomposition model and ARIMA model: A case study on discharge simulation of the Liulin Spring

  • 摘要: 本文运用GM(1,1)分解模型和ARIMA模型分别模拟柳林泉流量。根据影响特征将泉水流量变化分为两个时段研究:1957—1973年泉水流量处于自然状态;1974—2009年泉水流量受气候变化和人类活动双重影响。运用第1时段的数据建模获得自然状态下泉水流量的模型,将模型外推,获得第2阶段自然状态下泉水流量,然后根据水量平衡原理,减去同期实测流量,获得人类活动对泉水流量衰减的贡献。GM(1,1)分解模型的结果显示,从20世纪70年代到21世纪初柳林泉衰减量为2.26m3/s;ARIMA模型的结果为2.32m3/s;与同期实际衰减量2.27m3/s比,相对误差分别为0.44%和2.20%,表明两种模型都适用于泉水流量的模拟。对比人类活动和气候变化对柳林泉流量衰减的贡献,两个模型得到同样结果,即人类活动的贡献是气候变化的8~9倍。实证研究显示,GM(1,1)模型适用于指数序列的模拟,对具有周期波动的泉水流量,可通过周期修正提高精度;而ARIMA模型能够较好地反映泉水流量相对于降水量的时间滞后效应,能比较准确地模拟泉水流量与降水量的量化关系。

     

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  • 收稿日期:  2011-03-07
  • 发布日期:  2011-09-25

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