基于数据和黑箱建模理论的钱塘江涌潮自动检测与实时预报方法

【摘要】钱塘江在杭州湾处呈现的喇叭口形状造就其独特的风景钱塘江大潮。但是，在人们领略大自然这一奇特魅力的同时，钱塘江涌潮也给人们带来了不可忽视的灾害，几乎每年都会发生多起钱塘江潮水卷人事件。如果能够实现对涌潮的准确预报，就可以增强防灾预案的针对性和可操作性，方便相关部门开展防潮工作，从而减少事故的发生。文中提出一种基于水位数据的“黑箱”建模方法，并在该方法的基础上开发了钱塘江涌潮自动检测与实时预报系统，其主要工作如下：（1）介绍了基于统计规律的涌潮预报方法、基于调和分析的涌潮预报方法和基于水动力学的涌潮预报方法。针对上述三种预报方法存在的问题，研究一种具有自学习、自适应功能的预报算法。文中提出了一种基于历史水位数据的“黑箱”建模方法，通过“黑箱”建模最终确定了判断涌潮到达的具体条件，并且提出了相应的涌潮分段实时预报方法，以满足钱塘江涌潮预报的需求。（2）针对历史水位数据中存在的问题（数据扰动、不符合规律等），对钱塘江进行实地调研，分析流速辅助判断的必要性，并基于Android操作系统设计流速检测装置以采集SurfaceVelocityRadar(SVR)流速仪数据。对涌潮自动监测站进行了升级试点改造，新增SVR流速仪并设计适配器以消除紊流对流速测量的影响。（3）将采集到的现场数据通过GPRS/GSM网络传输到水文站服务器。开发钱塘江涌潮预报软件，对文中提出的涌潮分段实时预报方法进行具体实现，并将预报结果存至实时预报数据库中，以便预报信息发布。（4）为方便对涌潮实时预报信息的查看，对钱塘江涌潮实时预报网站进行设计开发。通过调用google地图以及文本形式两种方式，实现预报信息的显示模块；设计管理员控制模块，系统管理员可通过该网站对预报信息进行修正，方便其对涌潮预报信息的管理。（5）对系统进行实际运行，以测试该预报方法的性能。将预报结果与实际涌潮信息进行对比分析可知，文中提出的预报方法具有较高的精度，满足了人们对钱塘江涌潮实时预报的需求。
【作者】徐翠飞；
【导师】王瑞荣；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，检测技术与自动化装置，2014，硕士
【关键词】涌潮预报；黑箱建模；涌潮检测；分段实时预报；

【参考文献】
[1]蒋美仙,徐畅,禹美凤,鲁洪祥,赵晏林.基于AHP和目标规划的物流配送中心集成选址模型研究[J].浙江工业大学学报,2012,05:562-566.
[2]朱珠.物联网环境下的传感信息分类与共享研究[D].南京邮电大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[3]衣雪.试论最高额抵押抵押人权益的保护[D].烟台大学,民商法学,2014,硕士.
[4]张茎.与投资有关的贸易措施研究[D].首都经济贸易大学,产业经济学,2004,硕士.
[5]陈晓娜.道路客运服务质量评价系统开发[D].长安大学,交通运输工程,2014,硕士.
[6]王景贺,陈明君,董申,尚元江.KDP晶体光学零件超精密加工技术研究的新进展[J].工具技术.2004(09)
[7]邱文玮.矿区生态服务功能价值的评估模型及其应用研究[D].中国矿业大学,土地资源管理,2014,硕士.
[8]鲁海强.2007-2011年烧伤患者细菌分布及耐药性分析[D].广西医科大学,烧伤整形外科（专业学位）,2013,硕士.
[9]柴海啸.基于几何和工艺补偿的冲压回弹控制方法研究[D].浙江大学,2006.
[10]卓勇.并购与外包的动态均衡分析：企业家理论的新方法[D].对外经济贸易大学,国际贸易,2004,硕士.
[11]KIMJEONGHA（金正河）.韩中FTA建立的难点与对策[D].吉林大学,国际贸易,2014,硕士.
[12]余江.数传电台射频前端接收模块的研制[D].电子科技大学,电路与系统（专业学位）,2013,硕士.
[13]朱小兰.液相色谱—质谱在保健食品功效成分和违禁药物分析中的应用研究[D].湖南师范大学,有机化学,2004,硕士.
[14]辛红全.车载通信系统电磁兼容性能综合仿真评估的可信度研究[D].西安电子科技大学,机械电子工程,2012,硕士.
[15]权改革.无烟煤基炭阳极氧化特性及其原料特性的研究[D].中国矿业大学,材料加工工程,2014,硕士.
[16]路雪.羊水粪染对妊娠结局影响的临床分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[17]邱桃荣,刘清,黄厚宽.关系数据库中知识发现的一种粒计算方法(英文)[J].自动化学报,2009,08:1071-1079.
[18]王大朋.唾液砷作为砷暴露标志物的可行性研究[D].苏州大学,卫生毒理学,2012,硕士.
[19]许平.基于SBS的辐射板条固体激光输出研究[D].哈尔滨工业大学,光学,2013,硕士.
[20]褚园园.紧急避险合法化根据研究[D].西南政法大学,刑法学（专业学位）,2012,硕士.
[21]刘国雄,余章坤.电信运营商产业链调整策略研究[J].现代电信科技.2007(06)
[22]柴武斌.沪深股市市盈率影响因素实证研究[D].浙江大学,2006.
[23]高丹.基于BP神经网络的藻华暴发峰值预警模型研究[D].广东工业大学,市政工程,2013,硕士.
[24]胡向东,焦乐飞,李旭彬,楼梦茜,胡彩虹.小麦替代玉米饲粮添加木聚糖酶对生长猪生长性能、结肠菌群和氮排放的影响[J].动物营养学报,2014,09:2805-2813.
[25]赵晓辰.亨里克·戈莱斯基交响曲创作研究[D].上海音乐学院,作曲,2014,博士.
[26]王冠一.宋代石刻篆文研究[D].吉林大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[27]李文汉.信源的二元函数及Laplace变换的偏差定理与信息论中交互信息的研究[D].河北工业大学,应用数学,2004,硕士.
[28]徐驰,刘茂松,张明娟,鲁小珍,王磊,刘志斌.南京灵谷寺森林50年来的动态变化研究[J].植物生态学报,2004,05:601-608.
[29]石帅.铜催化C-S键形成反应合成含硫杂环化合物的研究[D].温州大学,有机化学,2012,硕士.
[30]刘靖,陈福生,张勤.基于粗糙集和模糊集的属性约简算法[J].计算机工程与科学,2005,02:42-44.
[31]吴楠.住院电子病历系统的设计和实现[D].天津大学,计算机技术,2013,硕士.
[32]范琳娜.高中语文阅读教学策略研究[D].辽宁师范大学,学科教学,2012,硕士.
[33]丁茜.基于GIS的电子商务配送中心选址研究[D].长安大学,交通运输规划与管理,2013,硕士.
[34]陈瑾婷.等高线WTP的CVM评价模型构建及实证分析[D].东北农业大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[35]赵腾.重组甘精胰岛素对糖尿病大鼠T细胞亚群及相关因子的影响[D].遵义医学院,免疫学,2013,硕士.
[36]刘文静.现代物流园区建筑外部空间设计研究[D].湖南大学,建筑学,2014,硕士.
[37]孙爱国.具备能量回馈功能的电池化成系统稳定性研究[D].北京交通大学,2015.
[38]陈维.学术论文日译实践报告[D].浙江工商大学,日语笔译（专业学位）,2013,硕士.
[39]程建文.“CPE”人力资源开发研究[D].西北大学,2004.
[40]李翔.发动机前缘体热固耦合分析[D].大连海事大学,船舶与海洋结构物设计制造,2013,硕士.
[41]魏娜.浅析重唱课在学院教学中的意义[D].中国音乐学院,美声,2012,硕士.
[42]陈开放.隧道照明设备维护系统的设计与实现[D].长安大学,交通信息工程及控制,2014,硕士.
[43]庄鹏,薛素铎,韩淼.SMA弹簧-摩擦支座在双层球面网壳结构中的隔震控制分析[J].工业建筑,2015,01:1.
[44]付志雄,毕冬梅,赵利军.C原子在Cu(200)表面吸附的第一原理研究[J].长春大学学报,2014,06:766-768.
[45]鲁珊,雷英杰,孔韦韦,雷阳.基于概率抽样一致性的基础矩阵估计算法[J].控制与决策,2012,03:425-430.
[46]吴明光,张玉润,金建祥,顾大雷.工业控制实时数据库的研究[J].控制与决策,1995,03:238-243.
[47]刘艳.湘潭电化科技股份有限公司营销战略研究[D].湖南大学,工商管理,2011,硕士.
[48]张冬梅.石墨烯热致发声器件的新进展[J].科学通报,2015,18:1748.
[49]田珍珍.LPS-TLR4通路在慢性酒精摄入大鼠肝纤维化发生的作用[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[50]常明,刘毅敏.冷轧镀锌线湿膜测厚系统OPC客户端的设计与实现[J].冶金自动化,2013,02:54-58.