| 新型耦合数据驱动模型在降雨径流模拟中的应用研究 |
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| 引用本文： | 梁珂,阚光远,李致家.新型耦合数据驱动模型在降雨径流模拟中的应用研究[J].水文,2016,36(4):1-7. |
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| 作者姓名： | 梁珂 阚光远 李致家 |
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| 作者单位： | 河海大学水文水资源学院;流域水循环模拟与调控国家重点实验室中国水利水电科研研究院水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心;水利科学与工程国家重点实验室清华大学水利系 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(41130639;51179045);水利部公益项目(201501022);中国水科院科研专项(JZ0145B052016);中国水科院国际水利水电科技发展动态调研专项(JZ0145C102015) |
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| 摘 要： | 为解决传统数据驱动模型的不足,使其能实现降雨径流过程高精度连续模拟,提出新型耦合数据驱动模型——PEK,即:基于偏互信息的输入变量选择、基于新型集成神经网络的出流量预测和基于K最近邻模型的出流量误差预测。PEK模型具有以下特点:(1)提出了基于分离式选择策略和滑窗累积雨量的模型候选输入向量,并与基于偏互信息的输入变量选择方法联合使用,提高了输入信息的充分性和无冗余性,对建立精度高、泛化能力强的高质量模型意义重大;(2)提出了新型集成神经网络——EBPNN及其率定方法。联合使用NSGA-II多目标优化算法和早停止Levenberg-Marquardt算法,通过一次优化过程同时确定全局最优个体网络个数、各个体网络拓扑结构和网络参数。个体网络权重由基于AIC信息准则的权重优选方法确定。EBPNN在模拟精度和网络复杂度间取得了良好折衷,精度高、泛化能力强、率定结果客观;(3)PEK模型能够进行多步外推预报,实现了非实时校正模式下的高精度连续模拟,增长了预见期;(4)PEK模型不需要进行流域状态变量的计算,仅需初始出流量就可进行出流量的连续模拟。在呈村流域应用PEK和CLS两个数据驱动模型进行次洪降雨径流模拟及精度比较。结果表明PEK模型使用简便,模拟精度高于CLS模型,实现了多步外推的高精度连续模拟,增长了数据驱动模型的预见期。
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| 关 键 词： | 降雨径流模拟 非实时校正 数据驱动模型 PEK模型 最优化方法 |
| 收稿时间： | 2015/5/9 0:00:00 |
Application of A New Coupled Data-driven Model in Rainfall-Runoff Simulation |
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| LIANG Ke,KAN Guangyuan,LI Zhijia.Application of A New Coupled Data-driven Model in Rainfall-Runoff Simulation[J].Hydrology,2016,36(4):1-7. |
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| Authors: | LIANG Ke KAN Guangyuan LI Zhijia |
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| Affiliation: | LIANG Ke;KAN Guangyuan;LI Zhijia;College of Hydrology and Water Resources,Hohai University;State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin,Research Center on Flood & Drought Disaster Reduction of the Ministry of Water Resources,China Institute of Water Resources and Hydropower Research;State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering,Department of Hydraulic Engineering,Tsinghua University; |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | rainfall-runoff simulation non-updating data-driven model PEK model optimization method |
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