昌宁坑坑井未来十年的地下水位变化预测研究-毕业论文.docx

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文档介绍

摘 要地下水位系统是一个复杂的非线性动力学过程[1],它受各种因素的影响,不仅呈现出非平稳动态随机变化特性,而且各因素间的关系也比较难以确定,因此用简单的线性函数加以确定性描述结果一般不会太理想。历年来对其预测的方法有很多,本文则根据据民勤县76个观测井位点的1998—2013的地下水位数据,分别采用时间序列分析法和灰色GM(1,1)预测法,确立了地下水位预测的组合时间序列分析模型和GM(1,1)模型,对近年来民勤县地下水水位的时空变化进行了分析和预测。时间序列分析是应用极为广泛的一种科学分析方法。由于这种方法比较简单,而且可以定时定量地推测事物的未来发展,所以对预测、决策具有很大的实用价值[2,3]。灰色系统理论与方法的核心是灰色动态模型,灰色动态模型是以灰色生成函数概念为基础,以微分拟合为核心的模型建造方法[4]。依据观测数据序列自身的特点,对于长时间序列的趋势成分,采用Holt两参数指数平滑预测模型进行拟合。对于剔除趋势成分的随机项的分析,首先利用单位根检验法进行平稳性的判别,若为平稳序列,则根据序列的样本自相关系数和偏自相关系数的拖尾性和截尾性选择适当的AR模型、MA模型、ARMA模型;若为非平稳序列,则进行差分运算将原随机序列转化为平稳的随机序列,选择适当的ARIMA模型对随机成分进行分析拟合和预测。而对于短时间序列则采用GM(1,1)模型进行分析预测,从而提高整体的时空状态预测效果。最后,对模型进行检验和优化。模型的检验主要运用白噪声检验和后验差检验对拟合残差进行评估,如残差通过了白噪声检验或者后验差检验,则预测模型是合理有效的。在本文中,模型精度检验表明:本文选择的预测模型具有较高的精度,可以用来预测民勤县各井位点地下水位未来的变化趋势。1.4 数据来源本研究以民勤县水务局提供的民勤县地下水位埋深为数据源。民勤县数据起止时间是1998 年 1 月到 2013年

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