GM(1,1)分解模型与ARIMA模型在岩溶地下水模拟中的对比研究——以柳林泉流量模拟为例

• 作者: 吴敬 曹碧波 李华敏 王亚捷 赵娇娟 郝永红
• 来源期刊: 中国岩溶
• 学科: 地球科学
• 关键词: GM(1,1)分解模型 ARIMA模型 分时段分析 岩溶泉流量
• 年，卷（期）: 2011,（3）
• 所属期刊栏目: 水文工程地质
• 页码范围: 260-269
• 分类号: P641.2
• 字数: 8811字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4810.2011.03.004

摘要

本文运用GM(1,1)分解模型和ARIMA模型分别模拟柳林泉流量.根据影响特征将泉水流量变化分为两个时段研究:1957-1973年泉水流量处于自然状态；1974-2009年泉水流量受气候变化和人类活动双重影响.运用第1时段的数据建模获得自然状态下泉水流量的模型,将模型外推,获得第2阶段自然状态下泉水流量,然后根据水量平衡原理,减去同期实测流量,获得人类活动对泉水流量衰减的贡献.GM(1,1)分解模型的结果显示,从20世纪70年代到21世纪初柳林泉衰减量为2.26 m3/s；ARIMA模型的结果为2.32m3/s；与同期实际衰减量2.27m3/s比,相对误差分别为0.44％和2.20％,表明两种模型都适用于泉水流量的模拟.对比人类活动和气候变化对柳林泉流量衰减的贡献,两个模型得到同样结果,印人类活动的贡献是气候交化的8～9倍.实证研究显示,GM(1,1)模型适用于指数序列的模拟,对具有周期波动的泉水流量,可通过周期修正提高精度；而ARIMA模型能够较好地反映泉水流量相对于降水量的时间滞后效应,能比较准确地模拟泉水流量与降水量的量化关系.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴敬	天津财经大学理工学院统计系	10	77	5.0	8.0
2	郝永红	天津师范大学天津市水环境与水资源重点实验室	13	96	5.0	9.0
3	王亚捷	天津师范大学天津市水环境与水资源重点实验室	4	30	4.0	4.0
4	李华敏	天津师范大学城市与环境科学学院	5	98	4.0	5.0
5	赵娇娟	天津师范大学城市与环境科学学院	4	30	4.0	4.0
6	曹碧波	天津师范大学城市与环境科学学院	1	5	1.0	1.0