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hymod模型的参数不确定性分析

HYMOD模型的参数不确定性分析

作者：祁静华北电力大学

学位级别：硕士

本文首先通过全球水资源危机的话题引出水文模型研究的重要性,然后重点讨论了水文模型不确定性的相关内容。本论文的研究部分选取香溪河流域数据,用普似然不确定性分析方法分析hymod模型参数不确定性,在得到90%不确定性预报结果的基础上... 详细信息

本文首先通过全球水资源危机的话题引出水文模型研究的重要性,然后重点讨论了水文模型不确定性的相关内容。本论文的研究部分选取香溪河流域数据,用普似然不确定性分析方法分析hymod模型参数不确定性,在得到90%不确定性预报结果的基础上,讨论了方法的优缺点,然后选取多准则似然函数的普似然不确定性分析方法对hymod模型进行参数不确定性分析。用模型90%置信区间的覆盖率和区间宽度讨论改进型普似然不确定性分析方法相对传统普似然不确定性分析方法的优势和不足。在考虑到多准则似然函数的选取和权重调节过程中的主观性,文章还讨论了在选取多准则似然函数作为判据时,各似然函数间权重变化对结果的影响。文章最后对本研究相关内容将来研究方向做了一些展望。

关键词： hymod模型不确定性普似然不确定性分析方法多准则似然判据

基于SODA方法的hymod模型不确定性分析

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长江科学院院报 2017年第9期34卷 6-13,23页

作者：李帅文小浩杜涛中国长江三峡集团公司三峡枢纽建设运行管理局湖北宜昌443133 华中科技大学水电与数字化工程学院武汉430074 长江水利委员会水文局武汉430010

为了改进水文建模过程中的不确定性处理,采用一种融合全局优化和数据同化(Simultaneous Optimization and Data Assimilation,SODA)的混合框架,对Hy MOD模型进行了不确定性分析,并与经典SCEM-UA方法进行了比较。SODA方法具有如下特点:(1... 详细信息

为了改进水文建模过程中的不确定性处理,采用一种融合全局优化和数据同化(Simultaneous Optimization and Data Assimilation,SODA)的混合框架,对Hy MOD模型进行了不确定性分析,并与经典SCEM-UA方法进行了比较。SODA方法具有如下特点:(1)具备较高的参数搜索效率和寻优能力;(2)明确考虑包括输入、输出、参数以及模型结构在内的重要不确定性来源。SODA方法在渭河流域的实例应用结果表明:与SCEM-UA方法相比,SODA方法不仅显著提高了预报精度,而且推求出了性质更为优良的预报区间。SODA方法的成功应用,有助于模型概念的改进及对水文系统功能的理解。

关键词： SODA hymod模型水文模型不确定性 SCEM-UA 集合卡尔曼滤波(EnKF)

SCE-UA、SCEM-UA算法对改进的hymod模型模拟结果的影响

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水电能源科学 2013年第11期31卷 17-20页

作者：宋文献江善虎杨春生王立明吉林省水文水资源局松原分局吉林松原138000 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 黑龙江省水文局黑龙江哈尔滨150010 水利部海河水利委员会水资源保护科学研究所天津300170

针对概念性水文模型如hymod模型参数不确定性问题,先对hymod模型进行改进,将模型设计成基于子流域的分散式;接着引入参数估计的SCE-UA和SCEM-UA两类算法,以湘江洣水流域为研究区域,对改进的hymod模型进行参数优化和不确定性进行了研究... 详细信息

针对概念性水文模型如hymod模型参数不确定性问题,先对hymod模型进行改进,将模型设计成基于子流域的分散式;接着引入参数估计的SCE-UA和SCEM-UA两类算法,以湘江洣水流域为研究区域,对改进的hymod模型进行参数优化和不确定性进行了研究。结果表明,两种算法都能搜索到hymod模型的最优参数,使模型取得较好的径流模拟结果;但SCEM-UA算法可得到模型参数的后验概率分布,充分考虑模型参数的不确定性,具有更大的优势。

关键词： hymod模型参数不确定性优化 SCE—UA SCEM—UA

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hymod模型在老挝少资料地区应用研究

HYMOD模型在老挝少资料地区应用研究

基于贝叶斯法的hymod模型参数不确定性分析

2022中国水利学术大会（中国水利学会2022学术年会）

作者：欧阳硕徐长江杜涛王琨长江水利委员会水文局

针对少资料地区水文特性分析问题,本文以南乌河孟威站以上流域为研究区域,选取实测流量和模拟流量的对数均方误差MSLE和4次幂平均误差M4E作为适应度函数,采用多目标优化算法MOCSEM算法,对集总式概念性水文模型hymod进行参数率定,研究探... 详细信息

针对少资料地区水文特性分析问题,本文以南乌河孟威站以上流域为研究区域,选取实测流量和模拟流量的对数均方误差MSLE和4次幂平均误差M4E作为适应度函数,采用多目标优化算法MOCSEM算法,对集总式概念性水文模型hymod进行参数率定,研究探讨了水文模型hymod在南乌河流域的适用性。

关键词：多目标参数率定 hymod模型少资料地区老挝南乌河流域

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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人民珠江 2015年第4期36卷 1-4页

作者：徐一鸣林凯荣李朋俊中山大学水资源与环境系广东广州510275 华南地区水循环与水安全广东省普通高校重点实验室广东广州510275

结合hymod水文模型在枫树坝水库控制流域的应用,采用贝叶斯结合Metropolis-Hastings算法对模型参数进行不确定性分析,得到90%置信区间的流量过程。结果表明,基于贝叶斯的不确定性估计方法能有效降低hymod模型参数带来的不确定性。

关键词：贝叶斯 hymod模型不确定性分析径流预报

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基于多种水文模型结构改进新安江模型

灌溉排水学报 2024年第2期43卷 78-84页

作者：章丽萍蒋晓蕾程娜赫淑杰付晓雷胡乐怡扬州大学水利科学与工程学院江苏扬州225000 水利部水文气象灾害机理与预警重点实验室、南京信息工程大学南京210098 山东省防汛抗旱物资储备中心济南250014

【目的】针对水文模型结构的不足提出改进方法。【方法】选择新安江模型、GR4J(mode′le du Ge′nie Rural a′4parame′tres Journalier)模型以及hymod模型在淮河流域进行应用对比分析,并基于GR4J模型与hymod模型的汇流结构对新安江模... 详细信息

【目的】针对水文模型结构的不足提出改进方法。【方法】选择新安江模型、GR4J(mode′le du Ge′nie Rural a′4parame′tres Journalier)模型以及hymod模型在淮河流域进行应用对比分析,并基于GR4J模型与hymod模型的汇流结构对新安江模型进行改进,提出2种改进模型方法。【结果】(1)3种概念性水文模型在淮河王家坝流域均具有较好的适用性,其中新安江模型效果最好,但该模型在大流量模拟时存在低估现象;(2)M2模型(hymod模型汇流结构下的新安江模型)与新安江模型的模拟结果相近,大流量的模拟同样偏小,改进效果不明显;(3)M1模型(GR4J模型汇流结构下的新安江模型)模拟效果最佳,可以有效改善新安江模型对大流量的模拟效果,改进效果显著。【结论】M1模型可以有效改善新安江模型模拟径流时出现流量以及洪峰流量的低估现象,在研究流域内具有一定的应用价值。

关键词：水文模型对比新安江模型 GR4J模型 hymod模型径流模拟

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流量数据误差对水文模拟不确定性分析的影响

武汉大学学报（工学版） 2021年第1期54卷 1-7页

作者：刘松佘敦先张利平夏军陈森林武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

基于普适似然不确定性估计(generalized likelihood uncertainty estimation,GLUE)分析框架,通过在其似然函数的定义中考虑实测流量数据的误差,建立新的似然函数L2,并与广泛使用的似然函数纳希效率系数L1进行对比,分析讨论了流量数据误... 详细信息

基于普适似然不确定性估计(generalized likelihood uncertainty estimation,GLUE)分析框架,通过在其似然函数的定义中考虑实测流量数据的误差,建立新的似然函数L2,并与广泛使用的似然函数纳希效率系数L1进行对比,分析讨论了流量数据误差对流量模拟不确定性估计结果的影响。通过淮滨水文站的混合有限元模型(hydrological model,hymod)流量模拟实验表明,相比于似然函数L1,L2的使用能够改善模型参数的后验分布估计,降低流量90%置信区间的区间宽度;同时使用L1和L2作为参数约束条件,能够进一步降低参数的不确定性,获得更为合理的流量预报区间。显式地考虑流量数据不确定性因素可以有效地降低水文模拟的不确定性。

关键词：流量不确定性 GLUE 似然函数 hymod模型

参数率定过程中目标函数选择的不确定性对径流模拟的影响

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长江科学院院报 2020年第12期37卷 34-39页

作者：王妍王义民周帅西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

在水文模型率定过程中,不同目标函数侧重于径流模拟的不同层面。为了探究目标函数选择的不确定性对模型参数和径流模拟的影响,将hymod模型应用于黄河源区,选择纳什效率函数f NS、总水量平衡误差函数f t、低水量误差函数f d和高水量误差... 详细信息

在水文模型率定过程中,不同目标函数侧重于径流模拟的不同层面。为了探究目标函数选择的不确定性对模型参数和径流模拟的影响,将hymod模型应用于黄河源区,选择纳什效率函数f NS、总水量平衡误差函数f t、低水量误差函数f d和高水量误差函数f g作为目标函数,采用遗传算法(GA)分别率定出不同目标函数下对应的最优参数值,并依次代入水文模型模拟水文过程;通过对比分析年尺度及年内各月实测与模拟径流过程、纳什效率系数NSE、决定系数R 2和均方根误差RMSE评价指标来探究参数率定的目标函数不确定性对年尺度水资源演变过程的影响。结果表明:当hymod模型应用于黄河源区水文模拟的率定期和验证期时,目标函数选择的不确定性对各评价指标的影响差异明显,如f NS目标函数下NSE值最大,在f g下次之,在f d下最小,此外率定期模拟精度优于验证期;同样,目标函数不确定性对不同特征时期径流的影响差异显著,其中,f NS和f t目标函数下,非汛期分别高估和低估模拟流量。研究成果可为水文模型参数率定目标函数的选择提供理论参考。

关键词：参数率定不确定性目标函数水文模拟 hymod模型黄河源区

目标函数不确定性对汉江安康以上流域水文模拟的影响

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水电能源科学 2020年第10期38卷 8-12页

作者：夏正兵邱鹏江苏城市职业学院建筑工程学院江苏南通226006

不同优化算法和目标函数组合将导致不同的模拟结果,进而影响流域水文预报精度。通过设定不同目标函数组合方案,对比汉江上游安康以上流域在多目标优化算法(NSGA-Ⅱ和MOPSO)下对hymod模型性能评估的影响,并识别季尺度目标函数统计规律与... 详细信息

不同优化算法和目标函数组合将导致不同的模拟结果,进而影响流域水文预报精度。通过设定不同目标函数组合方案,对比汉江上游安康以上流域在多目标优化算法(NSGA-Ⅱ和MOPSO)下对hymod模型性能评估的影响,并识别季尺度目标函数统计规律与模拟精度的本质联系。结果表明,NSGA-Ⅱ算法更适合于汉江流域(年尺度、季尺度模拟精度更优);模拟值与实测值的拟合误差控制函数和高流量误差控制的函数(F2、F3)为多目标模型参数校准的首选目标函数,其重要性大于水量模拟的误差控制函数和枯水流量的误差控制函数(F1、F4)。

关键词：多目标优化算法目标函数组合 hymod模型汉江安康以上流域