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基于多源數據嵌套式融合同化的流速監測精度提升研究

時間：2024-11-07 來源：

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文章題目：基于多源數據嵌套式融合同化的流速監測精度提升研究

作者姓名：蔣飛卿，牛智星，朱易青，張志強，陳宇飛，朱超，劉偉，阮聰，陳翠，王贈安

作者單位：1. 水利部南京水利水文自動化研究所 江蘇 南京 210012；2. 江蘇南水科技有限公司 江蘇 南京 210012；3. 水利部水文水資源監控工程技術研究中心 江蘇 南京 210012；4. 江蘇省溧陽市江南工程檢測有限公司 江蘇 溧陽 213300；5. 北京密云水庫管理處 北京 101512； 6. 江蘇寧滬高速公路股份有限公司 江蘇 南京 210000

摘要：數據融合同化可以實現多源觀測數據和模型模擬的優勢互補，提升監測精度與可靠性。瀾滄江下游的水量變化對沿岸國家影響重大，但其流速監測面臨著流域復雜、水利工程影響等諸多挑戰。為提高流速監測的精度與效率，提出一種耦合水動力模型的多源數據嵌套式融合同化方法，利用人工實測、側掃雷達在線監測和水動力數值模擬等多源數據，構建多層級多源數據的嵌套式融合同化模型，提高流速模擬精度的同時，將點觀測數據擴展到全河道，擴展水量要素的獲取范圍。在允景洪站的應用表明：基于機器學習LASSO模型的側掃雷達精度提升方案，有效提升了側掃雷達流速在線監測水平；多層級多源數據的嵌套式融合同化模式有效提升了斷面流速的模擬精度，并獲取了建模河道內任意點的水位、流量、流速等水文要素數據。可為瀾滄江流速監測提供一種新的方法和技術支撐，對于推動瀾滄江-湄公河流域的水資源合作與可持續發展具有重要的理論和實踐價值。