Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tối ưu hóa tham số trên mô hình DHSVM dựa trên thuật toán di truyền
Tóm tắt
Vì sự đa dạng của các yếu tố, bao gồm thời tiết, bề mặt nền và các hoạt động của con người, độ phức tạp trong việc tối ưu hóa các tham số cho một mô hình thủy văn phân tán của bề mặt đất trong lưu vực vượt xa khả năng của các phương pháp tối ưu hóa truyền thống. Thuật toán di truyền là một nỗ lực mới nhằm tìm ra giải pháp cho vấn đề này. Một thiết kế thuật toán di truyền cho việc tối ưu hóa tham số trên mô hình Distributed-Hydrology-Soil-Vegetation (DHSVM) được minh họa trong bài báo này bằng cách xác định phương pháp mã hóa, thiết kế hàm giá trị thích nghi, phát triển các toán tử di truyền, chọn các tham số số học và xác định điều kiện dừng số học. Cuối cùng, một nghiên cứu trường hợp về phương pháp tối ưu hóa được thực hiện trên Lưu vực Lushi của lưu vực sông Hoàng Hà và đạt được kết quả đáng hài lòng về ước lượng tham số. Kết quả cho thấy rằng thuật toán di truyền là khả thi trong việc tối ưu hóa các tham số của mô hình DHSVM.
Từ khóa
#tối ưu hóa tham số; mô hình DHSVM; thuật toán di truyền; mô hình thủy văn; lưu vựcTài liệu tham khảo
Arola A, Lettenmaier D P (1999). Effects of subgrid spatial heterogeneity on GCM-scale land surface energy and moisture fluxes. Water Resources Research, 35(1):255–264
Cheng C T, OUB C P, Chau K W (2002). Combining a fuzzy optimal model with a genetic algorithm to solve multi-objective rainfallrunoff model calibration. Journal of hydrology, 268:72–86
Leung L R, Wigmosta M S (1999). Potential climate change impacts on mountain watersheds in the Pacific Northwest. Journal of American Water Resource Association, 35:1463–1471
Mckinney D C, Min D L (1994). Genetic algorithm solution of groundwater management models. Water Resources Research, 30(6):1897–1906
Michalewicz Z (2000). Evolved procedure-genetic algorithm and data coding union. Beijing: Scientific press. (in Chinese)
Nijssen B, Haddeland I, Lettenmaier D P (1997). Point evaluation of a surface hydrology model for BOREAS. Journal of geophysical research, 102:29367–29378
Storck P, Bowling L, Wetherbee P, Lettenmaier D (1998). Application of a GIS-based distributed hydrology model for prediction of forest harvest effects on peak stream flow in the Pacific Northwest. Hydrologic Processes, 12:889–904
Wang Q J (1991). The genetic algorithm and its application to calibrating conceptual rainfall-runoff models. Water Resources Research, 27(9):2467–2471
Wang S R, Huang R H, Ding Y H (2002)a. Improvements of adistributed hydrology model DHSVM and its climatological-Hydrological offline simulation experiments. ACTA Meteorologica sinica, 60(3):290–300 (in Chinese)
Wang S R, Huang R H, Ding Y H (2002)b. Numerical simulation experiments by nesting Hydrology model DHSVM with regional climate model regcm2/China. ACTA Meteorologica sinica, 60(4):421–427 (in Chinese)
Westrick, K.J., Storck P, Mass C F (2002). Description and evaluation of a hydro meteorological forecast system for mountainous watersheds. Weather and Forecasting, 17:250–262
Wigmosta M S, Lettenmaier D P (1999). A comparison of simplified methods for routing topographically-driven subsurface flow. Water Resources Research, 35:255–264
Wigmosta M S, Perkins W (2002). User’s Guide for the Distributed Hydrology-Soil-Vegetation Model. Meteorology. Washington: Pacific Northwest National Laboratory
Wigmosta M S, Vail L, Lettenmaier D P (1994). A distributed hydrology-vegetation model for complex terrain. Water Resources Research, 30(6):1665–1679
Xiong L H, Guo S L (2004). DistributedWatershed Hydrological Model. Beijing: China Water Power Press (in Chinese)
Yang X H, Lu G H, Li J Q (2002). Applications of the hybrid accelerating generic algorithm to parameter optimization of basin model. Advances in Water Science, 13:340–344 (in Chinese)
Yang X H, Shen Z Y (2005). Intelligent Algorithms and Their Applications in Resources and Environmental System Modeling. Beijing: Beijing Normal University press (in Chinese)
Yao C Q, Yang Z F, Zhao Y W (2006). Study on integration of distributed hydrology soil vegetation model and GIS. Journal of Soil and Water Conservation, 20(1):168–171 (in Chinese)
Zhou M, Sun S D (2002). Genetic algorithm principle and application. Beijing: National defense industry press (in Chinese)