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基于BP神经网络的玛纳斯河流域雪盖率预测
  • ISSN号:0469-5097
  • 期刊名称:《南京大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TP79[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]江苏省地理信息技术重点实验室,南京大学,南京210023, [2]卫星测绘技术与应用国家测绘地理信息局重点实验室,南京大学,南京210023, [3]南京大学地理信息科学系,南京210023
  • 相关基金:国家自然科学基金(41271353); 国家高分辨率对地观测系统重大专项(95-Y40B02-9001-13/15-04)
中文摘要:

为了实现对新疆玛纳斯河流域的雪盖率预测,为该区融雪径流预报提供数据支撑,本文选取反向传播(BP)神经网络模型时间序列预测的方法对研究区雪盖率的预测问题进行了研究.首先基于2001-2012年研究区中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)积雪数据产品MOD10A2提取研究区雪盖并计算雪盖率,分析研究区雪盖率变化在时间上的自相关性,据此选取对预测值影响较大的相邻若干个历史时刻的雪盖率以及往年同期雪盖率的均值作为模型输入变量,建立神经网络模型,并选取相关系数与确定系数作为模型预测效果的评价指标.结果表明:以BP神经网络时间序列预测方法预测2012年积雪覆盖率,输入变量为与待预测雪盖率相邻的前期雪盖率值与往年同期雪盖率均值,预测值与实际值的相关系数为0.80,确定系数为0.61,预测结果基本反映了2012年雪盖率的年内变化趋势,可以为融雪径流模型(SRM)径流预报提供一定的数据支撑.

英文摘要:

Snow is an important factor of earth's surface,it has great influence on the cold and arid area,especially western China.The purpose of the study is to predict the snow cover fraction in Manasi River Basin of Xinjiang Province,where snow melt water is one of the most important freshwater resources.In order to achieve good prediction accuracy,this paper presented a prediction method based on back propagation(BP)neural network.The snow cover data used in this study was extracted from MODIS snow products MOD10A2 from 2001to 2012.To predict the snow cover fraction,several adjacent snow cover fractions of historic moment was selected by autocorrelation a-nalysis.Besides the adjacent snow cover fractions,the input variables of the BP network also included the average snow cover fraction of precious years.Meanwhile,the coefficient of correlation and the coefficient of determination between predicted value and the actual value were chosen to evaluate the prediction effect of the model.The results showed that the BP network could reflect the general trend of 2012 snow cover fraction,and the coefficient of correlation could reach 0.80,and the coefficient of determination was 0.62.This study may provide some support for the snowmelt runoff forecast.

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期刊信息
  • 《南京大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:南京大学
  • 主编:龚昌德
  • 地址:南京汉口路22号南京大学(自然科学版)编辑部
  • 邮编:210093
  • 邮箱:xbnse@netra.nju.edu.cn
  • 电话:025-83592704
  • 国际标准刊号:ISSN:0469-5097
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1169/N
  • 邮发代号:28-25
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9316