一种模块化洪水预报模型的参数全局寻优方法技术

本发明专利技术提供一种模块化洪水预报模型的参数全局寻优方法，具体步骤如下：将参数全局寻优主程序和优化算法控制文件拷贝至中国洪水预报系统安装目录下，利用中国洪水预报系统生成的率定参数控制文件和参数文件进行率定计算，率定完的参数文件即为参数率定结果，可直接用于实时作业预报；该模块化洪水预报模型的参数全局寻优方法设计合理，设计了数学优化方法同模块化洪水预报模型的通用接口，使优化率定软件离析为方法软件，可支持三水源蓄满产流模型，三水源滞后演算汇流模型，马斯京根河道分段连续演算模型，基于土壤水动力学和VG公式的产流计算模型等常用洪水预报模型，更具通用性、独立性和可扩展性。独立性和可扩展性。独立性和可扩展性。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化洪水预报模型的参数全局寻优方法


[0001]本专利技术属于水文预报
，特别涉及一种模块化洪水预报模型的参数全局寻优方法。

技术介绍

[0002]目前全国水文预报领域最常用的模块化洪水预报模型的参数寻优算法包括单纯形法和Rosenbrock方法两种。其中，单纯形法是由Splendyd等于1962年提出的，是求解线性规划问题的通用方法。该方法是以待率定的n个模型参数构造一个(n
‑
1)边的多边形，在优化过程中，该多边形按照一定规则逐步向最优目标函数移动，循环搜索直至给定的优化条件满足。具体步骤是，从线性方程组找出一个个的单纯形，每一个单纯形可以求得一组解，然后再判断该解使目标函数值是增大还是变小了，决定下一步选择的单纯形。通过优化迭代，直到目标函数实现最大或最小值。换而言之，单纯形法就是秉承“保证每一次迭代比前一次更优”的基本思想：先找出一个基本可行解，对它进行鉴别，看是否是最优解；若不是，则按照一定法则转换到另一改进后更优的基本可行解，再鉴别；若仍不是，则再转换，按此重复进行。因基本可行解的个数有限，故经有限次转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化洪水预报模型的参数全局寻优方法，其特征在于，将SCEUA遗传洗牌算法应用于洪水预报模型参数寻优过程中，将模型计算需要的参数和数据文件模块化处理，通过设定率定参数控制文件、目标函数优化过程文件、参数范围文件、参数文件、结果输出文件和优化算法控制文件通用接口，并制定“参数＝数值”的统一接口协议，使优化率定过程更加通用、独立，文件属性如下：
①
率定参数控制文件：率定参数控制文件为率定水文模型参数的总控文件，当参数范围文件为空时，表示该模块没有待优化的参数，当某模块的参数范围文件名与其他模块的参数范围文件名重名时，表示两模块共用同一组优化参数；
②
目标函数优化过程文件：目标函数优化过程信息文件主要存储目标函数的迭代过程、最优参数等信息；
③
参数范围文件：参数范围文件是实现人工试错和自动优选耦合的载体，一般包括水文模型的计算参数和其他与计算有关的内容，该文件第一列为参数名，第二列为统一的“＝”，第三列为参数范围值，当对某一参数进行自动优化率定时，需给定该参数的上下限范围值，如“CI＝0.01，1.0”，当采用人工试错法进行率定时，只需给定该参数某一具体值或将上下限设定为相同值，如“CI＝0.35”或“CI＝0.35，0.35”；
④
参数文件：参数文件主要存储多模型、多参数的参数率定结果，一般包含水文模型的计算参数和其他与计算有关的内容；
⑤
结果输出文件：结果输出文件主要存储目标函数值和目标函数的优化性质，目标函数值为实际率定结果，目标函数的优化性质表示优化目标为极大值或极小值；
⑥
优化算法控制文件：优化算法控制文件主要存储控...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡智丹，侯爱中，朱冰，张怡雯，王金星，
申请(专利权)人：水利部信息中心，
类型：发明
国别省市：