第1期水利信息化NO.12010年4月WaterResourcesInformatizationApr.,2010防洪调度及水资源管理数据挖掘系统研究余达征，蒋蓉（水利部水利信息中心，北京100053）摘要：采用美国 SAS 数据挖掘软件，在对我国防洪调度及水资源管理需求详尽分析的基础上，探索了数据挖掘技术在防洪调度及水资源管理方面的应用理论、方法及技术；研究了商品化数据挖掘软件与防洪调度及水资源管理需求相结合的具体方法，建立了太湖流域和中央节点的防洪调度和水资源管理数据仓库系统；分析研究了数据应用的基本模式，提出了数据挖掘的主题，运用 SAS 数据挖掘套件建立了基于数据仓库的防洪调度及水资源管理数据挖掘系统。关键词：防洪调度；水资源管理；数据挖掘；分析型应用 中图分类号：TV87文献标识码：B文章编号：1674-9405(2010)01-0033-031研究背景理方面具有很好的应用前途。为此，在中华人民共和国水利部948项目的资助下，2005年1月由水利自20世纪80年代以来，数据库建设已涉及部水利信息中心、河海大学、水利部太湖流域管理相当多的中国水利业务，并且得到了广泛应用[1]，局共同开展了防洪调度及水资源管理数据挖掘系统如全国水文数据库系统，基本达到了国际先进水（FCD&WRMDMS）的研究工作，项目历经3年多平[2]。目前，基于数据库的防汛会商、洪水预报、得已完成，并于2008年4月通过了水利部组织的验防洪调度等应用已趋于成熟，具备了一定的全国范收鉴定。围内的防洪调度决策指挥能力[3～5]。然而，随着我国经济社会对防洪保安的要求不断提高，以及流域调2研究成果度工作思路从洪水调度向洪水调度和水资源调度相结合转变，从汛期调度向全年调度转变，从水量调本项目在引进、消化、吸收美国SAS数据挖掘度向水量水质统一调度转变，从区域调度向流域与软件的基础上，围绕我国防洪调度及水资源管理的区域相结合调度转变，致使对防洪调度及水资源管需求，一是探索了数据挖掘技术在防洪调度及水资理的要求越来越高。源管理方面的应用理论、方法及技术，为水利信息尽管信息技术在防洪调度和水资源管理业务中系统从在线事务处理型向在线分析及知识应用型发得到了一定程度的应用，但总体上还处于信息源建展提供了技术实践与方法示范；二是研究了商品化设和信息一般统计查询阶段，信息资源的开发程度数据挖掘软件与防洪调度及水资源管理需求相结合较低。进入20世纪90年代，信息技术的发展沿着的具体方法，并吸收其技术优点，为减少行业内的从在线事务处理向在线分析处理、从数据服务向信重复开发和定制适合于业内需求的数据挖掘系统积息和知识服务的方向发展，数据挖掘技术在这个发累了经验，主要取得了以下研究成果：展过程中也应运而生，并且得到了广泛应用。数据（1）在水文数据库的基础上，结合防洪调度和挖掘技术是按照既定的业务目标，对大量的数据进水资源管理所需的相关数据，建立了太湖流域、中行探索，揭示隐藏其中的规律性并进一步将之模型央节点的防洪调度和水资源管理数据仓库系统。[6]化的先进、有效的方法，在防洪调度及水资源管（2）分析研究了数据应用的基本模式，提出了收稿日期：2010-03-02作者简介：余达征（1962－），男，江西奉新人，教授级高工，主要从事水文及计算机应用方面的工作。34水利信息化2010,(1)数据挖掘的主题，建立了基于数据仓库的数据挖掘[7]和在线分析系统。并在以下几个方面有所创新：可视化用户接口①提出了扩展小波神经网络模型法，建立了河道水位和流量预测方法；②提出了水文时间序列中基于模式知识评估统计分析的关联规则优化算法；③建立了具有多站变量时间序列的带自回归误差的回归预报模型，实数据挖掘引擎知识库现了水位预测及相关因子分析；④提出了基于增量数据的流量预测方法，使用流量增量数据作为应变数据仓库量，大大提高了神经网络模型的拟合程度，从而提高了预测精度。数据清洗数据过滤数据集成（3）通过对我国防洪调度及水资源管理需求的详尽分析，建立了基于SAS数据挖掘软件的数据库数据库FCD&WRMDMS，较好地解决了商用数据仓库和数据挖掘软件在水利系统的可用性和适用性问题。图1FCD&WRMDMS总体框架FCD&WRMDMS采用功能强大的SAS/BASE作为管理中心，实现了数据仓库与数据抽取、转换、装载实时水实时信（ETL）、数据挖掘，采用SAS/EM和SAS/EG作为雨工情OLAP息查询数据库服务器分析工具，有机集成了各种数据挖掘算法，全面支抽取转防洪换加载数据历史信持防洪调度及水资源管理等领域活动，具有广阔的服务息查询历史水刷新仓库推广应用前景。文数据预测