[发明专利]基于综合得分法水文模型精度识别的方法

说明书

本发明公开了一种基于综合得分法水文模型精度识别的方法，步骤包括：1)收集整理研究区各水文站的水文资料；2)对水文资料进行前期处理，分析各站点资料的趋势性变化，划分模型率定期及验证期，进行水文模型模拟及参数率定，计算各模型精度评价指标值；3)对研究区各水文站降雨量及径流量数据进行归一化处理，计算各评价指标的隶属度值；4)对各指标隶属度值先进行主成分分析，得到指标敏感性排名；进行指标的层次分析得到指标权重；5)构建模型综合指标，根据综合指标进行各模型精度评价。本发明的方法，不仅考虑了各评价指标的固有性质，还考虑各指标在整个评价体系中的影响权重，能够较好地反映出模拟结果。

技术领域

本发明属于水文水资源技术领域，涉及一种基于综合得分法水文模型精度识别的方法。

背景技术

流域内降雨径流过程是一个复杂的问题，历来备受水文学者的关注。水文模型是研究水文循环和各种水文过程中无法替代的重要工具，水文模拟的确定性方法主要是基于数学方程和物理模型构建水文模型，对复杂的水文过程进行抽象和概化，具有化繁为简的优点，但水文模型并非能完全地模拟和预测复杂的水文系统，研究过程中不可避免地简化处理使得模拟和预测过程中存在必然的不确定性，导致模型的模拟精度受到影响，因此，对水文模型进行模型精度评价是十分必要的。

目前研究多使用一种或几种评价指标进行模型精度评价，这使得一些模型在不同评价指标下呈现出不同的模拟精度水平，且评价指标离散化，缺乏系统性，亟需构建评价指标体系化，以便有效解决模型精度集合评估问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于综合得分法水文模型精度识别的方法，通过建立指标综合评价体系，构造模型综合得分，准确地进行多指标下的模型精度集合评估。

本发明所采用的技术方案是，一种基于综合得分法水文模型精度识别的方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、收集整理研究区各水文站的水文资料，包括各站逐年日降雨量及日径流量，选择用于径流量拟合的水文模型；

步骤2、对步骤1收集整理的水文资料进行前期处理，分析各站点资料的趋势性变化，划分模型率定期及验证期，进行水文模型模拟及参数率定，计算各模型精度评价指标值；

步骤3、对收集到的研究区各水文站降雨量及径流量数据进行归一化处理，引入惩罚因子，计算各评价指标的隶属度值；

步骤4、对步骤3得到的各指标隶属度值先进行主成分分析，得到指标敏感性排名；然后，进行指标的层次分析得到指标权重；

步骤5、根据步骤3和步骤4得到的各模型指标隶属度值及权重，构建模型综合指标，根据综合指标进行各模型精度评价。

本发明的有益效果是，该方法基于综合得分法水文模型进行精度识别，解决了现有技术不能综合全面地评价各水文模型在降雨、径流模拟精度方面的问题。针对依据各模型模拟结果所得的多个精度评价指标，得到不同指标对径流量模拟的隶属度；在分析时综合考虑主客观计算方法，采用主成分回归分析进行各指标的敏感性排名，并以此进行层次分析法权重计算；在评价模型精度时，考虑各模型指标的加权得分，以指标综合得分作为模型精度评价的最终依据。

附图说明

图1为本发明基于综合得分法水文模型精度识别方法的流程图；

图2为本发明实施例的研究区水文站网及河流水系；

图3a为本发明率定期模型评价指标隶属度计算值统计图一；

图3b为本发明率定期模型评价指标隶属度计算值统计图二；

图3c为本发明率定期模型评价指标隶属度计算值统计图三；

图3d为本发明率定期模型评价指标隶属度计算值统计图四；

图4a为本发明验证期模型评价指标隶属度计算值统计图一；