Page 82 - 2024年第55卷第5期
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绝对误差范围在- 13~8d之间,且各站验证期模拟值与实测值绝对误差范围均小于其训练期绝对误差
范围。所有代表站中,齐齐哈尔站训练期绝对误差最大,范围在 - 11~13d之间;牡丹江站训练期绝
对误差最小,范围在- 5~4d 之间。宝清站验证期绝对误差最大,范围在 - 10~8d之间;齐齐哈尔站
验证期绝对误差在- 13~ - 1d 之间;牡丹江站验证期绝对误差最小,范围在 1~2d之间。
由表 2可知,各站所有开河日期的模拟值与实测值的平均绝对误差 MAE在 0.80~6.40d之间。对
于训练期 MAE,齐齐哈尔站最大,宝清站次之,分别为 3.97d和 2.61d;牡丹江站最小,为 0.80d。
对于验证期 MAE,宝清站最大,齐齐哈尔站次之,分别为 6.40d和 6.33d;伊春站最小,为 1.67d。
所有站开河日期在训练期的预报合格率均在 75%以上,验证期的预报合格率均在 60%以上。其中,训
练期内,齐齐哈尔站的预测合格率最低,仅有 75.19%的预报值与实测值绝对误差落在 《水文情报预
报规范》 允许预报精度范围内;牡丹江站的预测合格率最高,预报值与实测值绝对误差均落在 《水文
情报预报规范》 允许预报精度范围内;其他站的预报值与实测值绝对误差 90%以上落在 《水文情报预
报规范》 允许预报精度范围内。验证期内,宝清站的预测合格率最低,仅有 60%的预报值与实测值绝对
误差落在 《水文情报预报规范》 允许预报精度范围内;其次为齐齐哈尔站,仅有 80%的预报值与实测值
绝对误差落在 《水文情报预报规范》 允许预报
精度范围内;漠河、牡丹江和伊春站的预测合
格率最 高,预 报 值 与 实 测 值 绝 对 误 差 均 落 在
《水文情报预报规范》 允许预报精度范围内。
3.3 CEEMDAN - LSTM 预报开河日期的结果
分析 利用 2.4节的 CEEMDAN - LSTM 构建代
表站开河日期预报模型,以检验其对开河日期
的预测性能,并用于与 LSTM 预报模型性能的
对比分析。令 CEEMDAN分解得到的各 IMF子
序列和余量序列的最后 5个样本作为验证数据,
其余样本作为训练数据。采用 CEEMDAN - LSTM 注:黑色虚线表示 《水文情报预报规范》 允许预报精度;
灰色虚线表示训练期和验证期的分界。
预测各代表站开河日期,其预报结果的绝对误
图 4 CEEMDAN - LSTM预测各站开河日期绝对误差图
差如图 4所 示,预报精 度评 价指 标 MAE、QR
和 AE范围如表 3所列。
表 3 CEEMDAN - LSTM预测开河日期的 AE范围、MAE和 QR
时间 评价指标 漠河站 伊春站 牡丹江站 齐齐哈尔站 宝清站
AE范围?d [ - 2 ,3] [ - 3 ,4] [ - 4 ,3] [ - 3 ,6] [ - 4 ,4]
训练期 MAE?d 0.77 1.01 0.87 1.36 1.97
QR?% 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
AE范围?d [ - 2,2] [ - 2,2] [ - 1,1] [ - 4,2] [ - 8,- 1]
验证期 MAE?d 1.17 1.00 0.83 1.83 3.40
QR?% 100.00 100.00 100.00 100.00 80.00
如图 4所示,采用 CEEMDAN - LSTM预报各站开河日期的精度均在 《水文情报预报规范》 允许预
报精度范围内。与图 3对比发现,图 4显示 CEEMDAN - LSTM模拟各站开河日期的绝对误差及其曲线
波动幅度均明显降低。由表 3可知,CEEMDAN - LSTM 得到的各站所有开河日期的模拟值与实测值的
绝对误差在- 8~6d 之间,其中训练期开河日期模拟值与实测值绝对误差范围在- 4~6d 之间,验证期
开河日期模拟值与实测值的绝对误差范围在 - 8~2d之间,且各站验证期开河日期模拟值与实测值的
绝对误差范围均小于相应站训练期的绝对误差范围。其中,训练期内齐齐哈尔站绝对误差最大,范围
在- 3~6d之间;漠河站绝对误差最小,范围在- 2~3d之间。验证期内,宝清站绝对误差最大,范围在
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