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一种基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法技术

技术编号:43046616 阅读:47 留言:0更新日期:2024-10-22 14:31
本发明专利技术属于水文模型参数优化技术领域,具体公开了一种基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法,步骤包括:参数学习神经网络构建,常微分方程组正向数值求解,水文模型参数反向传播更新以及水文模型参数迭代优化。本发明专利技术所述方法将神经网络嵌入到微分形式水文模型结构中,结合流域水文过程的物理机制与深度学习算法的数据挖掘能力,形成基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法,降低了模型参数的不确定性、并提高了模型模拟精度。本发明专利技术解决了解决微分形式水文模型获取模型参数全局最优和稳定解的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水文模型参数优化,特别涉及一种基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法


技术介绍

1、水文模型是洪水模拟预报的重要手段,结构和参数是水文模型的核心,其中参数用于描述流域下垫面特征,是保证模型精度的关键因素之一。理论上,水文模型参数均可根据流域下垫面物理特征进行确定,但实际工作中通常需要采用实测水文资料,通过参数优化方法来确定模型参数,以期达到模型模拟结果与观测数据之间的最佳匹配。因此,提高参数优化性能对准确模拟流域水文过程具有重要意义。

2、目前参数优化中常用启发式算法,如遗传算法(genetic algorithm,ga)、粒子群算法(particle swarm optimization,pso)和洗牌复形演化算法(shuffled complexevolution,sce-ua)等,采用基于自然或社会现象启发的随机或概率性搜索策略,通过模拟生物遗传、粒子群行为、洗牌复形演化等过程来进行全局搜索,在复杂问题优化方面表现出色,有效避免了主观偏见和误差。但这些算法也存在一些局限性,例如,ga算法由于交叉变异操作不足或种群规模较小本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法,其特征在于,所述水文模型包括微分形式的集总式水文模型、半分布式水文模型和分布式水文模型。

3.根据权利要求1或2所述的基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法,其特征在于,步骤1中参数学习神经网络构建的具体步骤包括:

4.根据权利要求1或2所述的基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法,其特征在于,步骤2中常微分方程组正向数值求解过程的具体步骤包括:

5.根据权利要求1或2所述的基于神经常微...

【技术特征摘要】

1.一种基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法,其特征在于,所述水文模型包括微分形式的集总式水文模型、半分布式水文模型和分布式水文模型。

3.根据权利要求1或2所述的基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵建飞覃相钊梁忠民王家驹庞麦田叶可佳王军李彬权胡义明
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:

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