基于PINN与强化学习的三维径流水位预测方法

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基于PINN与强化学习的三维径流水位预测方法
申请号:CN202511160589
申请日期:2025-08-19
公开号:CN121031657A
公开日期:2025-11-28
类型:发明专利
摘要
本发明公开了一种基于DEM处理、PINN和强化学习的三维径流水位预测方法。该方法首先从DEM数据中提取空间和时间特征,包括高程、坡度、曲率、流量累积和河道宽度,生成自适应计算网格。PINN通过预训练纳维‑斯托克斯方程,随后利用近端策略优化的强化学习优化粗糙度系数和流量,通过优化后的PINN进行模型精炼,精确预测流速(u,v,w)、水位。接着利用训练好的PINN模型生成一系列“总流量‑流速‑水位”数据,并采用深度学习方法构建三者的预测模型。最后,当接收到外部输入流量时,通过调用PINN模型获得不同时刻对应的水流速度,再用已拟合的“总流量‑流速‑水位”预测模型快速得到对应的水深,获得不同时刻的水流速度和位置。
技术关键词
水位预测方法 采样点 流速 粗糙度系数 损失函数计算方法 网格 多层感知机 径流 策略 河道转弯处 斯托克斯方程 水面 掩膜 梯度下降算法 数据 深度学习方法 预训练模型 参数