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

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.

关键词：GM(1,1)分解模型、ARIMA模型、分时段分析、岩溶泉流量

所属期刊栏目：30

分类号：P641.2(水文地质学与工程地质学)

资助基金：国家自然科学基金40972165,40572150;天津市科技发展战略研究计划项目09JCYBJC27500、天津市水资源与水环境重点实验室开放基金52XS1015

在线出版日期：2012-03-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：260-269