北方农牧交错带干旱高精度估算模型构建

P426; 为构建区域干旱的高精度简化估算模型,以中国北方农牧交错带为研究区域,选择该区域12个气象站点,计算不同站点3个月、6个月、12个月的标准化降雨蒸散指数(SPEI-3、SPEI-6、SPEI-12),以表征区域干旱,使用时间卷积神经网络模型(TCN)来提取序列数据的特征,同时输入到双向长短期记忆神经网络模型(BiLSTM)中进行进一步的处理,构建组合模型(BT),采用麻雀搜索算法(SSA)和Attention机制对组合模型进行优化,构建SSA-BiLSTM-TCN-Attention模型(SBTA),同时计算了SBTA模型精度,基于均方误差(MSE)、决定系数(R2)和效率系数(EN...

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Bibliographic Details
Published in节水灌溉 no. 2; pp. 53 - 61
Main Authors 刘洪伟, 李鹏程, 张敏, 孙燕飞
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 山东省水利勘测设计院有限公司,山东 济南 250013%河北师范大学地理科学学院,河北 石家庄 050010 05.02.2025
河北水利电力学院,河北 沧州 061001%招远市金都水利勘测设计有限公司,山东 烟台 265400
Subjects
standardized rainfall evapotranspiration index
Attention mechanism
麻雀搜索算法
Attention机制
组合模型
干旱估算模型
北方农牧交错带
标准化降雨蒸散指数
sparrow search algorithm
drought estimation model
Northern agro-pastoral ecotone
combined model
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Summary:P426; 为构建区域干旱的高精度简化估算模型,以中国北方农牧交错带为研究区域,选择该区域12个气象站点,计算不同站点3个月、6个月、12个月的标准化降雨蒸散指数(SPEI-3、SPEI-6、SPEI-12),以表征区域干旱,使用时间卷积神经网络模型(TCN)来提取序列数据的特征,同时输入到双向长短期记忆神经网络模型(BiLSTM)中进行进一步的处理,构建组合模型(BT),采用麻雀搜索算法(SSA)和Attention机制对组合模型进行优化,构建SSA-BiLSTM-TCN-Attention模型(SBTA),同时计算了SBTA模型精度,基于均方误差(MSE)、决定系数(R2)和效率系数(ENS)以及GPI指数的模型精度评价体系进行精度验证,结果表明:SBTA模型MSE值仅为0.041～0.200,R2和ENS在全区取值均在0.9以上,在全区的误差最低、一致性最高,在所有模型中精度排名第1,可推荐SBTA模型用于北方农牧交错带干旱估算当中.
ISSN:1007-4929
DOI:10.12396/jsgg.2024209