VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN CƠ HỌC
-----------------------------
BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI CƠ SỞ
CẤP VIỆN CƠ HỌC NĂM 2019
ĐỀ TÀI
XÂY DỰNG HỆ THỐNG THỬ NGHIỆM DỰ BÁO
MỰC NƯỚC TRÊN NỀN TẢNG WEBGIS BẰNG
MÔ HÌNH MẠNG NƠRON NHÂN TẠO HỒI TIẾP
Chủ nhiệm Đề tài: TS. Nguyễn Chính Kiên
HÀ NỘI – 2019
DANH SÁCH CÁN BỘ THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
TT
Họ và tên
Phòng chuyên môn
1
TS. Nguyễn Chính Kiên
Thủy động lực và Giảm nhẹ thiên
tai trong lưu vực
2
TS. Nguyễn Tiến Cường
Thủy động lực và Giảm nhẹ thiên
tai trong lưu vực
3
ThS. Dương Thị Thanh Hương
Thủy động lực và Giảm nhẹ thiên
tai trong lưu vực
4
ThS. Nguyễn Tuấn Anh
Thủy động lực và Giảm nhẹ thiên
tai trong lưu vực
5
PGS. TS. Trần Thu Hà
Thủy động lực và Giảm nhẹ thiên
tai trong lưu vực
6
ThS. Nguyễn Hồng Phong
Thủy động lực và Giảm nhẹ thiên
tai trong lưu vực
7
TS. Nguyễn Thành Đôn
Thủy động lực và Giảm nhẹ thiên
tai trong lưu vực
8
CN. Trần Thị Thanh Huyền
Thủy động lực và Giảm nhẹ thiên
tai trong lưu vực
i
MỤC LỤC
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT THƯỜNG SỬ DỤNG ............................. iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................... iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ..................................................................... v
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1
CHƯƠNG I: MÔ HÌNH MẠNG THẦN KINH NHÂN TẠO HỒI TIẾP, WEBGIS VÀ
CƠ SỞ DỮ LIỆU ............................................................................................................... 3
1.1 Mạng thần kinh nhân tạo hồi tiếp ........................................................................... 3
1.1.1 Khái niệm về mạng thần kinh nhân tạo .............................................................. 3
1.1.2 Khái niệm mạng nơron nhân tạo hồi tiếp ........................................................... 4
1.2 Giới thiệu về WebGIS ............................................................................................. 12
1.2.1 Khái niệm .......................................................................................................... 12
1.2.2 Đặc điểm của một hệ thống WebGIS ............................................................... 17
1.2.3 Khả năng ứng dụng WebGIS ............................................................................ 18
1.3 Cơ sở dữ liệu ........................................................................................................... 18
1.3.1 Lựa chọn hệ quản trị cơ sở dữ liệu ................................................................... 19
1.3.2 Quy trình thiết kế cơ sở dữ liệu ........................................................................ 21
CHƯƠNG II: XÂY DỰNG HỆ THỐNG DỰ BÁO ..................................................... 25
2.1 Mođun tính bằng mạng thần kinh nhân tạo hồi tiếp ............................................ 25
2.1.1 Sơ đồ khối ......................................................................................................... 25
2.1.2 Giao diện hiển thị kết quả tính toán bằng mođun mạng thần kinh nhân tạo .... 26
2.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu về thông tin khí tượng thuỷ văn ...................................... 27
2.2.1 Thiết kế cơ sở dữ liệu ....................................................................................... 27
2.2.2 Nhập dữ liệu vào cơ sở dữ liệu ......................................................................... 36
2.2.3 Thống kê kết quả nhập liệu lên cơ sở dữ liệu ................................................... 37
2.3 Xây dựng hệ thống thông tin địa lý trực tuyến WebGIS ....................................... 40
2.3.1 Phương pháp xử lý dữ liệu bản đồ và kết quả .................................................. 40
2.3.2 Hệ thống thông tin địa lý trực tuyến ................................................................. 44
2.4 Xây dựng hệ thống dự báo ..................................................................................... 46
2.4.1 Cấu trúc của hệ thống dự báo ........................................................................... 46
2.4.2 Giao diện của hệ thống dự báo ......................................................................... 48
2.4.3 Kỹ thuật hỗ trợ .................................................................................................. 51
ii
CHƯƠNG III: THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG DỰ BÁO CHO MỘT SỐ LƯU VỰC 52
3.1 Kết quả dự báo mực nước đồng bằng châu thổ sông Hồng ................................. 52
3.2 Kết quả dự báo mực nước cho lưu vực sông Tích – Bùi ...................................... 58
3.3 Kết quả dự báo mực nước cho lưu vực sông Tam Kỳ ........................................... 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................................... 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 68
iii
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT THƯỜNG SỬ DỤNG
ANN
Artificial Nơron Network - mạng thần kinh nhân tạo
AI
Trí tuệ nhân tạo
GA
Genetic Algorithm - Giải thuật Di truyền
BP
Backpropagation - Giải thuật Lan truyền ngược sai số
LSTMs
Long Short Term Memory Networks – Bộ nhớ dài hạn
RNNs
Recurrent Neural Networks - Mạng nơron nhân tạo hồi tiếp
RMS
Sai số căn quân phương
NSE
Chỉ số đánh giá Nash-Sutcliffe
KT
Khí tượng
TV
Thủy văn
GIS
Hệ thống thông tin địa lý
CSDL
Cơ sở dữ liệu
KHCN
Khoa học công nghệ
VN
Việt Nam