基于代理模型的水文模型参数多目标优化.pdfVIP

第46卷第2期 四川大学学报(工程科学版) v01．46N0．2 SICHUAN SCIENCE Mar．2014 2014年3月 JOURNALOF UNIVERSrYY(ENGINEERING EDITION) ______-___—●●_●_______-_-●●__-___●●I- 1 ]l- 文章编号：1009-3087(2014)024)036—10 基于代理模型的水文模型参数多目标优化 宋晓猛1’2，张建云1”，孔凡哲3，占车生4 (1．南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210029； 2．水利部应对气候变化研究中心，江苏南京210029；3．中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221008； 4．中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室，北京100101) 摘要：针对传统多目标优化算法存在计算复杂且效率偏低的问题，提出了一种基于代理模型的多目标优化方案。 以淮河大坡岭水文站以上流域为例，采用多元自适应回归样条方法构建新安江模型参数与不同目标的响应曲面关 系，进而估计参数的近似Pareto解集。采用4种目标函数(总水量误差系数、均方根误差、高水流量误差系数和低水流 量误差系数)和4种模型精度评价指标(Nash．Sutcliffe效率系数、洪峰流量相对误差、径流深相对误差和峰现时间误 差)评定模型优化结果，选择10场洪水过程和4种不确定性评价指标估计Pareto解集的模型预测区间特征。结果表 明，代理模型可有效降低模型评估与优化过程中的计算消耗，为实现多目标优化的高效性奠定了基础。此外，苯确定 性分析结果也进一步验证了方法的有效性和结臬的可靠性，为复杂模型参数优化与不确定性评估提供了参考。 关键词：新安江模型；参数率定；多目标优化；代理模型技术；不确定性分析 中圈分类鲁：1t、r124；P338．9 文献标志码：A for Multi-objective HydrologicalModels蛳SurrogateM0tldlng Op幽tion Fanzhe3，ZHANCheshen94 $ONC,Xiaomen91”，ZHANGJianyunl’，KONG Lab．of Research (1．State Hydrology-WaterResources＆HydraulicEng．，NanjingHydraulic Inst．，Nanjin9210029，China； Key 2．ResearchCenterforClimateofWaterResources，Nanjing210029，China； Change，Ministry 3．SchoolofResourceandEarth Univ．of Sci．，China Mining＆TecllIldl．，Xuzhou’21008，China； SciencesandNatural 4．K呵Iab．越南醅Cyde＆Rel