Monthly suspended sediment load prediction using artificial intelligence: testing of a new random subspace method     

Viet-Ha Nhu  Khabat Khosravi  James R. Cooper  Mahshid Karimi  Ozgur Kisi  Binh Thai Pham 《水文科学杂志》2020,65(12):2116-2127

ABSTRACT

The predictive capability of a new artificial intelligence method, random subspace (RS), for the prediction of suspended sediment load in rivers was compared with commonly used methods: random forest (RF) and two support vector machine (SVM) models using a radial basis function kernel (SVM-RBF) and a normalized polynomial kernel (SVM-NPK). Using river discharge, rainfall and river stage data from the Haraz River, Iran, the results revealed: (a) the RS model provided a superior predictive accuracy (NSE = 0.83) to SVM-RBF (NSE = 0.80), SVM-NPK (NSE = 0.78) and RF (NSE = 0.68), corresponding to very good, good, satisfactory and unsatisfactory accuracies in load prediction; (b) the RBF kernel outperformed the NPK kernel; (c) the predictive capability was most sensitive to gamma and epsilon in SVM models, maximum depth of a tree and the number of features in RF models, classifier type, number of trees and subspace size in RS models; and (d) suspended sediment loads were most closely correlated with river discharge (PCC = 0.76). Overall, the results show that RS models have great potential in data poor watersheds, such as that studied here, to produce strong predictions of suspended load based on monthly records of river discharge, rainfall depth and river stage alone.  相似文献   

A minimalistic approach for evapotranspiration estimation using the Prophet model     

A. T. M. Sakiur Rahman  Takahiro Hosono  Ozgur Kisi  Boateng Dennis  A. H. M. Rahmatullah Imon 《水文科学杂志》2020,65(12):1994-2006

ABSTRACT

This study aimed to evaluate the potential of the recently introduced Prophet model for estimating reference evapotranspiration (ETo). A comparative study was conducted for benchmarking the model results with support vector regression (SVR) and temperature-based empirical models (Thornthwaite and Hargreaves) in southern Japan. The performance of the Prophet, SVR and temperature-based empirical models was evaluated by Nash–Sutcliffe efficiency (NSE) and coefficient of determination (R²). The results indicate that temperature-based Prophet and SVR models have greater accuracy than the empirical models. The Prophet model with sole input of relative humidity, sunshine hours or windspeed showed acceptable accuracy (NSE > 0.80; R² > 0.80), while SVR models with similar inputs showed greater errors. Accuracy improved with increasing number of input parameters, giving excellent performance (NSE > 0.95; R² > 0.95) with all input parameters. Hence, the Prophet model is a new promising approach for modelling ETo with limited input variables.  相似文献   

星载合成孔径雷达海洋遥感与大数据     

李晓明  黄冰清  贾童  覃婷婷 《南京气象学院学报》2020,12(2):191-203

星载合成孔径雷达以其全天候、全天时、不受云雨影响的工作特性在空间对海观测中起到了重要作用，又以其高空间分辨率、多极化、多成像模式的特点展示了其在海洋动力要素反演和海洋多尺度动力过程研究中独特的魅力.起步于20世纪70年代末的星载合成孔径雷达技术，迎来了发展的"黄金时期"，大数据和机器学习又赋予了星载合成孔径雷达海洋遥感更强大的生命力.本文首先阐述了星载合成孔径雷达大数据的5"V"特性，进而以高分辨率海面风场反演、海洋内波中尺度动力过程观测两类典型案例，阐述了大数据、机器学习等现代信息科学技术与卫星海洋遥感结合，实现海洋环境参数高精度反演和海洋动力过程科学深层次认知的研究.最后，展望了星载合成孔径雷达海洋遥感与大数据的发展前景.  相似文献   

基于支撑向量机概率输出的高光谱影像混合像元分解   总被引：5，自引：0，他引：5  

吴波  张良培  李平湘 《武汉大学学报(信息科学版)》2006,31(1):51-54

提出利用支撑向量机（SVM）后验概率来分解高光谱影像的混合像元，通过支撑向量机的输出值转化为两两配对的后验概率，再由两两配对的概率值求得多类后验概率，并以像元所属类别的后验概率作为地物的组分信息。实验结果表明，该方法能较好地估计出混合像元的组分比。  相似文献   

使用SVM进行短期气候预测的应用试验     

高宇  燕东渭  杨艳  赵国令  刘志镜 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2006,29(5):15-16

从气象角度介绍了利用SVM方法的预报原理,对西安短期气候预测做了实验,并分析预报结果,得出SVM方法在天气预报领域有一定的使用空间的结论。  相似文献   

基于小波分解和最小二乘支持向量机的西太平洋副高预测模型   总被引：1，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

刘科峰  张韧  于鹏  王彦磊  余丹丹 《热带气象学报》2007,23(5):491-496

用小波分解（WT）和最小二乘支持向量机（LS-SVM）相结合的方法,建立西太平洋副热带高压面积指数的预报模型。该方法首先将西太平洋副热带面积指数（SI）分解为相对简单的带通分量信号,利用LS-SVM建立各分量信号的独立预报模型,然后对预报结果进行集成。为了评估和比较该方法的预报效果和技术优势,最后比较了在同等条件下WT～LS-SVM模型和神经网络、线性回归模型的独立检验预报效果。试验结果表明,该方法具有泛化能力强、预报精度高、训练速度快、稳定性好、便于建模等优点,具有良好的应用前景。  相似文献   

潜孔锤跟管钻进技术在小浪底水利观测孔工程的应用     

郑玉辉 《探矿工程》2007,34(8):4-5,12

在黄河小浪底水利枢纽观测孔工程中,采用气动潜孔锤跟管钻进结合双动力头钻机成功地解决了普通气动潜孔锤及常规钻进工艺在厚度达50 m渣石层成孔难的问题。  相似文献   

某动力机器基础动力学分析     

孔垂烛  薛尚铃  尹菊丽 《岩土工程技术》2007,21(5):254-256

当动力机器基础体积较大时,采用《动力机器基础设计规范》(GB 50040-96)推荐的简化计算方法进行动力计算,计算结果可能具有较大的误差而不能用于工程设计,此时进行三维数值分析是必要的。在介绍弹性动力学分析的基础上,使用通用有限元软件ANSYS8.0,对某设备基础进行了模态分析和谐相应分析,得出了该动力机器基础的低阶固有频率准确值,以及该动力机器基础随外部荷载频率改变的振幅变化曲线,进而得出一些重要结论,为该工程设计提供了可靠参考。  相似文献   

加权支持向量回归机及其在水质预测中的应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

徐红敏  王继广 《世界地质》2007,26(1):58-61

支持向量机是一种基于结构风险最小化原理的学习技术，也是一种新的具有很好泛化性能的回归方法。本文对用于回归估计的标准支持向量机加以改进，提出了一种新的用于回归估计的支持向量机学习算法，针对各样本重要性的差异，给各个样本的惩罚系数和误差要求赋予不同权重，并利用加权支持向量回归机的理论及其算法构建水质预测模型。实验结果表明，该方法对水质具有较好的预测效果。  相似文献   

基于支持向量机的遥感大雾判识   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘年庆  蒋建莹  吴晓京 《气象》2007,33(10):73-79

提出了一种基于支持向量机的卫星遥感数据大雾判识方法:首先通过对风云1D卫星大雾区域的各通道辐射值出现频次进行概率统计,利用其阈值来粗判识大雾;然后在粗判识的基础上通过支持向量机的方法进行大雾细判识;最后利用腐蚀和膨胀的图像处理技术对判识后的图像进行优化处理。在对我国2006年9-12月的65条监测到大雾的风云1D轨道的探测数据进行分析之后,发现大雾判识结果与专家标记吻合。检验结果表明,利用1、2、4、6、7、10通道组合进行粗判识的结果最好,5交叉正确率为89.9849%,TS评分为74.04%。利用上述方法对个例的分析检验表明,基于支持向量机的遥感大雾判识方法是切实可行的。  相似文献