Chapter 5 模型校准

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SHUD模型校准的关键文件是.cfg.calib文件,该文件是开放了30个左右的模型参数,通过调节模型参数,可以使得模型模拟结果接近观测,实现长期或短期水文模拟。

.cfg.calib文件中包含了土壤、地质、土地利用、蒸散发、河流形状、含水层特征等等的参数。.cfg.calib文件中参数据修改直接影响模型中对应参数;例如,.cfg.calib文件中Soil_Ksat参数全局影响土壤入渗的水力传导度,其值为10,则.para.soil文件中Inf_Ksat值全部放大10倍。

5.1 参数敏感性

根据现有经验,最敏感参数为土壤水力传导度,alpha, beta, 默认土壤入渗深度,潜在蒸散发调节系数等。

5.2 手动模型校准

5.3 CMA-ES自动化模型校准

CMA-ES的自动化模型校准方案已经通过rSHUD中的函数实现,该方法可以实现自动化模型校准。

rSHUD中的CMAES方法,支持单线程和多线程运行,但是强烈推荐使用具有并行计算能力的计算平台完成。支持单计算多线程并行,也支持超算上的多节点多线程并行方案。

文件 备注 是否包含文件头 列数
.cfg.cmaes 配置CMA-ES的参数 -

文件.calib.cmaes中个参数含义

项目 含义 默认值 取值范围 单位
lambda 遗传算法中,每一代的采样数 48 -
stopfitness 最优解阈值 (0为理想值) 0.3 -
maxgen 最大迭代次数(繁殖代数) 48 -
sigma 初始采样的范围 0.8 0~1 -
updateic 是否更新模型初始条件 0 0/1 -
walltime 最大模型运行时间 86400 0-inf second
nspingup 模型预热天数 0 0-inf day

文件.calib.range中各参数含义:

行名: SHUD模型输入文件.cfg.calib的参数

列名:

项目 含义 默认值 取值范围 单位
On/off 开启或关闭 0 0/1 -
log 是否采用指数取值 0 0/1 -
min 最大值 - - -
max 最小值 - - -