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水动力学模型卡尔曼滤波实时校正技术
资料介绍
摘要：本文采用卡尔曼滤波技术实现圣维南方程实时校正以提高水动力学模型应用于洪水预报的精度水平。首先利用有限差分方法将圣维南方程进行离散化并线性化，选择不同的状态变量组建了三种卡尔曼滤波状态空间方程，对预报进行实时校正。选择长江干流清溪场至万县河段进行试算，证实此方法对提高预报精度的效果显著。
关键词：水动力学模型；卡尔曼滤波；实时校正；状态向量
水动力学模型应用于洪水预报，主要解决水文学方法无法解决或解决得不甚理想的一些课题。例如：
复杂水情、分汉水系及分洪、溃口等预报对象，以及河道断面特征发生了明显变化后的水力要素计算；尤其当需要计算河道内任何断面任何时刻的水位、流量等要素时，水动力学模型通常为首选方法。多年来，国内外学者对水动力学模型应用于洪水预报开展了大量研究，然而，由于其预报精度不甚理想，长期以来未能在实时作业预报中得以广泛应用。如何通过实时校正来提高预报精度成为一个重要的课题。实时校正技术首推卡尔曼滤波，国内外在流域洪水预报方面应用卡尔曼滤波的研究不少，而将其与水动力学模型联合应用尚属空白，本文对此课题作初步探讨。
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