[发明专利]一种有资料地区水文模型参数自动率定方法

权利要求书

1.一种有资料地区水文模型参数自动率定方法，它包括：

步骤1、选定需要率定的水文模型参数；

步骤2、采用人工智能遗传算法对有资料地区需要率定的水文模型参数进行自动率定。

2.根据权利要求1所述的一种有资料地区水文模型参数自动率定方法，其特征在于：它还包括对率定后的参数进行合理性分析；所述合理性分析包括区域性分析和上下游邻近分析；所述区域性分析方法为：对各计算单元的相同参数根据下垫面情况进行全流域区域性分析；所述上下游邻近分析方法为：对相邻计算单元的相同参数根据河流坡度情况进行分析。

3.根据权利要求1所述的一种有资料地区水文模型参数自动率定方法，其特征在于：在水文模型参数进行自动率定过程中，收敛速度不够或不能收敛时，降低维度进行；所述降低维度的方法为：将计算单元合并成新的计算单元进行参数率定。

4.根据权利要求1所述的一种有资料地区水文模型参数自动率定方法，其特征在于：在水文模型参数进行自动率定过程中，出现异参同效情况时，解决办法为：将计算的所有达标过程结果记录下来采用聚类的方法形成区域性参数；将所有可用水文站点同时参与计算解决样本不足问题，保证相同特征的单元参数一致；采用水文方法推算参数的区域规律计算单元采用区域进行率定减小维度；采用公式或经验方法直接推算参数或缩小试算区间。

5.根据权利要求1所述的一种有资料地区水文模型参数自动率定方法，其特征在于：所述选定需要率定的水文模型参数的方法为：根据水文模型参数的敏感性确定需要率定的水文模型参数。

6.根据权利要求1所述的一种有资料地区水文模型参数自动率定方法，其特征在于：所述需要率定的水文模型参数见表1：

表1

编号	名称	说明
1	WM	最大土壤蓄水容量(mm)
2	F0	最大下渗、初始下渗(mm/h)
3	FC	稳定下渗(mm/h)
4	Fbeta	下渗曲线参数
5	PR	蓄滞面积比(指小水库、塘)
6	LLR	蓄滞系数
7	SSKG	壤中水消退系数
8	PSKG	蓄滞区地表消退系数
9	PSSKG	蓄滞区壤中消退系数
10	V	平均流速

。

7.根据权利要求1所述的一种有资料地区水文模型参数自动率定方法，其特征在于：步骤2所述采用人工智能遗传算法对有资料地区需要率定的水文模型参数进行自动率定的方法包括：

步骤2.1、采用人工智能遗传算法率定流域参数，设流域为W，以2-30平方公里为计算单元为C，将流域内的所有计算单元C从0开始编号，CI代表计算单元C对应的编号，WN为流域W中计算单元C的总个数，算法优化的参数个数为P，P＝10，设每个种群的个体数为SN，SN＝1000，每个个体的染色体数为AN，AN＝R*P，定义优良个体数BN，BN＝20，设置初始迭代批号为0；

步骤2.2、建立初始种群，设置每种群SN个个体，每个个体设置AN条染色体，其中每条染色体分别对应子流域上对应的水文模型参数，初始染色体的值为在对应的参数范围内随机生成；

步骤2.3、设种群更新策略为：按从优到差降序排序总群的个体，在前BN个个体中随机选择个体，然后随机加上a个该参数的最小变化量，其中-5≤a≤5；随机选择个体，然后随机选择染色体，在参数范围内随机生成新值代替；

步骤2.4、把种群转换成CSV文件，按计算单元C的编号CI的固定顺序写入该流域对应的数值；

步骤2.5、将样本数据文件带入到水文模型调用接口进行计算，采用并行计算以提高计算速度，计算完成后将计算结果保存为中间成果文件；

步骤2.6、使用确定性系数指标方法对计算的中间成果进行精度评定，将评定的结果按相同的顺序保存为对应的样本数据成果文件；

步骤2.7、根据评定结果判断是否达到目标要求，达到目标要求则停止迭代，否则将迭代批号加1，重复以上步骤2.3至步骤2.6；达到精度要求的个体所对应的参数集合即为该流域的水文模型参数集合。