The invention discloses a hydrological balance flow and evaporation model method of staging rate, which comprises the following steps: collecting basin history conventional hydrological observation data and remote sensing data of evaporation; flow observation of base flow separation, the simulation period is divided into dry season and dry season; the construction of hydrological model is established; taking into account the multi-objective optimization function of flow and evaporation, identify the parameters; using the selection of parameters, through the flux and evaporation hydrological model simulation sequence; selecting evaluation index, the flow and evaporation simulation results are accuracy evaluation. The invention can be widely applied to hydrological simulation and prediction, but also can be used for non parametric data in other fields, the calibration parameters considering the significant impact of evaporation in dry season water balance based on the optimized parameters can reflect the hydrological characteristics of river basin, to improve the accuracy of hydrological simulation.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及流域水文模型领域,具体来说涉及一种兼顾流量和蒸发的流域水文模型分期率定方法。
技术介绍
流域水文模型利用水文学物理机制,分析流域降水和径流的内在关系,实现降水径流的模拟和预报。水文模型参数,是流域水文特性的具体反映;参数识别,是在对实测资料进行分析的基础上,根据特定的目标函数确定一套固定的参数寻找法则,通过优化算法估计出模型的参数值。传统的流域水文模型,仅根据流域出口断面的流量过程进行参数识别。如今,蒸发可由遥感技术实现高精度反演,则可增加考虑流域蒸发作为水文模拟的另一个评价标准。通过构建蒸发相关的目标函数,自动率定出优选参数,在提高流域水文模拟和无资料地区参数化等领域应用广泛。现有的利用遥感蒸发的流域水文模型率定方法主要步骤为:①分别收集整理流域历史常规水文资料(降雨、流量和潜在蒸发等)和遥感蒸发资料;②根据流域特点,如流域属于湿润区域或干旱区域,并基于可用的水文资料,选择或构建流域水文模型,如新安江模型、SWAT模型等;③根据每一时段流量和蒸发的观测值与模拟值构建目标函数,进行参数优选;④选取评价指标,对模拟结果进行精度评定。现行方法存在的问题是:(1)在汛期,径流量主要受降水控制,蒸发对水量平衡影响甚微;而在枯水期,蒸发控制土壤含水量消耗,从而影响基流和下一阶段土壤前期含水量,对水量平衡影响显著。现行方法针对蒸发在汛期和枯水期对流域水量平衡的影响差异不加以区分,对每个时段的蒸发模拟都加以约束。(2)对流量和蒸发的约束相当,优选参数在提高蒸发模拟的同时一般会降低径流模拟结果。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足,本专利技术提出了一种全模拟 ...
【技术保护点】
一种兼顾流量和蒸发的流域水文模型分期率定方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,收集整理流域水文资料,包括历史常规水文观测资料和遥感蒸发资料,其中,流域历史常规水文观测资料包含降雨观测资料、流量观测资料和潜在蒸发观测资料,假设水文资料时段长度为N;步骤2,对流量观测资料进行基流分割,将流域水文资料的N个时段划分出枯水期和非枯水期,其中,流域水文资料的N个时段为全模拟期,枯水期含有K个时段,非枯水期含有N‑K个时段;步骤3,基于流域属于湿润或者干旱区域的流域特点以及水文资料的时空尺度特征,构建流域水文模型;将降雨观测资料、潜在蒸发资料输入流域水文模型,进行径流模拟和蒸发模拟,模拟得到流量模拟序列和实际蒸发模拟序列;步骤4,根据全模拟期内每个时段的流量观测值与流量模拟值、枯水期内每个时段的遥感蒸发值与实际蒸发模拟值,确立兼顾流量和蒸发的多目标优化函数,利用优化算法识别步骤3中构建的流域水文模型的模型参数;所述多目标优化函数为:min F=Σi=1N(qoi-qsi)2N·[1+|Ro-Rs|Ro]+Σj=1K(eoj-esj) ...
【技术特征摘要】
1.一种兼顾流量和蒸发的流域水文模型分期率定方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,收集整理流域水文资料,包括历史常规水文观测资料和遥感蒸发资料,其中,流域历史常规水文观测资料包含降雨观测资料、流量观测资料和潜在蒸发观测资料,假设水文资料时段长度为N;步骤2,对流量观测资料进行基流分割,将流域水文资料的N个时段划分出枯水期和非枯水期,其中,流域水文资料的N个时段为全模拟期,枯水期含有K个时段,非枯水期含有N-K个时段;步骤3,基于流域属于湿润或者干旱区域的流域特点以及水文资料的时空尺度特征,构建流域水文模型;将降雨观测资料、潜在蒸发资料输入流域水文模型,进行径流模拟和蒸发模拟,模拟得到流量模拟序列和实际蒸发模拟序列;步骤4,根据全模拟期内每个时段的流量观测值与流量模拟值、枯水期内每个时段的遥感蒸发值与实际蒸发模拟值,确立兼顾流量和蒸发的多目标优化函数,利用优化算法识别步骤3中构建的流域水文模型的模型参数;所述多目标优化函数为:minF=Σi=1N(qoi-qsi)2N·[1+|Ro-Rs|Ro]+Σj=1K(eoj-esj)2K·[1+|Eo-Es|Eo]]]>式中:qoi、qsi分别为全模拟期内第i时段的流量观测值和流量模拟值,i=1,2,…,N,N为全模拟期内总时段数;Ro、Rs分别为全模拟期内的径流观测总量和径流模拟总量,eoj、esj分别为第j枯水时段的遥感蒸发值和实际蒸发模拟值,j=1,2,…,K,K为枯水期总时段数;Eo、Es分别为枯水期内的遥感蒸发总量和蒸发模拟...
【专利技术属性】
技术研发人员:桂梓玲,刘攀,邓超,潘正可,熊梦思,
申请(专利权)人:武汉大学,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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