基于长短期记忆神经网络模型的地下水水位预测研究

基于长短期记忆神经网络模型的地下水水位预测研究

论文摘要

利用长短期记忆神经网络(LSTM)构建地下水水位预测模型,解决了传统神经网络预测模型处理时序数据时未考虑时间序列的问题,同时采用多影响变量输入的方式弥补了简单时序模型处理数据时过于依赖时间的缺点。以泰安市岱岳区满庄镇姜家园村046J地下水位监测井为例,采用2001-2016年的监测资料与相关气候数据,利用长短期记忆神经网络构建了地下水水位预测模型,以控制变量的方法确定最优参数,对该井的地下水水位进行了预测,并与单变量LSTM神经网络、BP神经网络预测模型作对比。研究结果表明:基于多变量输入的LSTM神经网络模型能够通过少量历史数据准确的预测未来地下水水位变化情况,特别是在一些资料匮乏的地区,预测误差要显著低于参与对比的预测模型,预测均方根误差仅为2.052。因此,基于多变量的LSTM神经网络模型能够作为简单有效的地下水水位预测工具,为区域水资源管理提供一定的参考。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 研究方法
  •   1.1 RNN循环神经网络
  •   1.2 LSTM神经网络
  • 2 研究区概况与数据来源
  •   2.1 研究区概况
  •   2.2 研究数据来源
  • 3 地下水位预测模型构建
  •   3.1 模型框架
  •   3.2 数据预处理
  •   3.3 模型训练
  • 4 实例验证
  • 5 结 语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 汪云,杨海博,徐建,郑梦琪,韩智昕,赵耘,赵耀

    关键词: 地下水位预测,气候条件,长短期记忆神经网络,泰安市

    来源: 节水灌溉 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,基础科学

    专业: 地质学,地球物理学

    单位: 中国冶金地质总局山东正元地质勘查院

    基金: 山东省自然资源厅,山东省地下水水源地调查评价(泰莱盆地)(鲁地环201604)

    分类号: P641.7

    页码: 73-77

    总页数: 5

    文件大小: 1559K

    下载量: 240

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