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基于神经网络的单元自动机CA及真实和优化的城市模拟 总被引：78，自引：8，他引：78
提出了一种基于神经网络的单元自动机（CA）。CA已被越来越多地应用在城市及其它地理现象的模拟中。CA模拟所碰到的最大问题是如何确定模型的结构和参数。模拟真实的城市涉及到使用许多空间变量和参数。当模型较复杂时，很难确定模型的参数值。本模型的结构较简单，模型的参数能通过对神经网络的训练来自动获取。分析表明，所提出的方法能获得更高的模拟精度，并能大大缩短寻找参数所需要的时间。通过筛选训练数据，本模型还可以进行优化的城市模拟，为城市规划提供参考依据。 相似文献
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基于神经网络的单元自动机CA及真实和忧化的城市模拟 总被引：6，自引：0，他引：6
提出了一种基于神经网络的单元自动机（ＣＡ）。ＣＡ已被越来越多地应用在城市及其它地理现象的模拟中。ＣＡ模拟所碰到的最大问题是如何确定模型的结构和参数。模拟真实的城市涉及到使用许多空间变量和参数。当模型较复杂时，很难确定模型的参数值。本模型的结构较简单，模型的参数能通过对神经网络的训练来自动获取。分析表明，所提出的方法能获得更高的模拟精度，并能大大缩短寻找参数所需要的时间。通过筛选训练数据，本模型还可以进行优化的城市模拟，为城市规划提供参考依据。 相似文献
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用遥感资料建立分块产流模型 总被引：6，自引：0，他引：6
用遥感资料建立的分块产流模型，充分考虑了降雨的空间分布不均匀性，解决了以往分块产流计划中产流参数难以分块选择的缺陷，提高了产流计算的精度。利用遥感资料提取产流参数，可以从参数与流域自然地理特征关系进行分析，使之更符合水文现象的一般规律，并可用于无资料地区。 相似文献
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基于主成分分析土壤水分扩散率单一参数模型的BP神经网络模型 总被引：1，自引：0，他引：1
应用水平土柱法测定了杨凌地区典型粘壤土的水分扩散率,利用土壤水分扩散率的单对数模型和双对数模型对其进行了拟合,建立了土壤水分扩散率单一参数模型,基于主成分分析建立了单一参数模型中参数B的BP神经网络模型。结果表明：利用主成分分析可将研究区域土壤容重、有机质含量、粘粒含量、粗粉粒含量和砂粒含量综合成3个主成分;基于主成分分析建立的BP神经网络模型拟合的单一参数模型参数[B]的均方根误差RMSE为0.308 2;将拟合得到的参数B代入单一参数模型中对土壤水分扩散率进行预测,除去其中较大值的预测结果偏低外,其余土壤水分扩散率预测结果都比较接近实测值,预测结果的均方根误差RMSE为0.257 8,可利用基于主成分分析建立的BP神经网络模型预测单一参数模型中的参数B。 相似文献
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基于栅格数据的流域降雨径流模型 总被引：30，自引：0，他引：30
本文在研究降雨时空分布不均匀与下垫面自然地理参数空间分布不均匀，对降雨径流过程影响的基础上，提出了一种在地理信息系统支持下的动态分布式降雨径流流域模型，实现了基于栅格的坡面产汇流与河道汇流的数值模拟，能够获得流域上任意模拟时刻任意栅格的径流量。模型视栅格为水文一致性单元，水文参数在栅格内一致，在相邻栅格间变化，采用Ｈｏｌｔａｎ模型计算下渗率，水量平衡方程和线性水库的马斯京根法进行栅格产汇流演算，模 相似文献
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现行普适降水入渗产流模型的比较研究:SCS与LCM 总被引：2，自引：1，他引：1
产流计算是水文模拟的关键环节之一。在一定的空间尺度上,产流是一个十分复杂的非线性过程。目前在不同水文模型中,产流计算并不唯一。本文通过对比同时期提出的LCM模型与SCS模型,基于理论及数值分析发现:(1)SCS模型在其比例相等假设下,是LCM模型的一种简单线性化表示。LCM模型更加反映流域宏观产流的非线性。(2)LCM模型参数与SCS模型参数存在严格的数学关系。LCM模型参数的确定可以利用SCS模型参数研究成果。(3)LCM模型参数很容易通过野外实验进行测定,而SCS模型参数很难实测,也可通过LCM模型参数为SCS模型参数确定提供依据。(4)SCS模型揭示了流域产流期内总降雨损失与总降雨量存在倒数线性关系,而LCM模型通过泰勒展开发现具有同样规律。 相似文献
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东洞庭湖湖流及风力影响分析 总被引：2，自引：0，他引：2
本文利用地理信息系统提取湖流模型参数，方便了模型开发及推广应用，利用该模型分析洞庭湖湖流运动规律和风力对湖流的影响作用。结果表明，风力对湖流的影响作用很大，但其程度受湖床高程、周围的自然环境、地面粗糙度等因素的制约。 相似文献
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考虑土地利用/覆被变化的集总式流域水文模型及应用 总被引：4，自引：0，他引：4
为了定量评估土地利用／覆被变化的水文水资源效应，提出考虑土地利用／覆被变化的集总式流域水文模型。该模型基于中国科学院土地资源分类系统的一级类型，将流域划分为6种不同土地利用及覆被变化类型；在每一类土地利用及覆被变化面积上，分别考虑蒸发和下渗的差异，并利用蓄满一超渗耦合产流模型计算该面积上的地表径流量和地面以下径流量；利用地貌汇流模型和线性水库模型将每类面积上的地表径流量和地面以下径流量演算至流域出El断面，从而得到流域的水文过程。模型参数包括流域地貌特征参数、产流参数和汇流参数，前者可以根据地理信息系统技术和遥感技术获得，而后者则需要根据流域的水文资料通过最优化方法求得。利用无定河流域1980-2000年的逐日降雨、蒸发及流量资料对该模型进行了参数率定与检验，率定期1986-2000年的水量平衡系数为0．999，年径流深合格率为100．0％；检验期1980-1985年的水量平衡系数为0．953，径流深合格率为83．3％，计算结果表明该模型在无定河流域具有良好的适应性。对模型产汇流参数进行合理性分析，得出无定河流域不同土地利用类型蒸发能力的相对大小关系为耕地〉林地〉草地〉未利用土地。 相似文献
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水文模型是认识水文科学规律、分析水文过程及研究水文循环机理的重要科学工具。水文模型模拟结果的不确定分析是提高模型可靠性、进行有效水情预报的一个重要研究内容。参数不确定性是影响水文模型模拟结果不确定性的关键因素之一,开展模型参数不确定性及其影响因素分析对水文预报具有重要现实意义。目前的参数不确定性分析方法大致可分为3类：参数敏感性分析、参数优化以及考虑无资料流域参数值估计的参数区域化方法。论文归纳总结了近年来国内外水文模型参数不确定性分析工作的主要研究进展,分析了不同方法的优点与不足,提出了未来水文模型不确定性分析方法研究的潜在发展方向。借助多学科理论和技术方法,加强水文模型不确定性分析系统性方法的研究,是水文学科当前的迫切需求及发展趋势。 相似文献
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水文模型参数敏感性快速定量评估的RSMSobol方法 总被引：4，自引：1，他引：3
水文模型参数敏感性分析是模型不确定性量化研究的重要环节,其可以有效识别关键参数,减少模型率定的不确定性,提高模型优化效率。然而如何快速有效地定量评估参数敏感性已成为当前大尺度分布式水文模型优化的瓶颈。针对传统的全局定量敏感性分析方法在多参数复杂水文模型的不足,本文采用基于统计学习理论的支持向量机(SVM) 建立非参数响应曲面(称为代理模型),再结合基于方差的Sobol 方法,建立了基于响应曲面方法的Sobol 定量全局敏感性分析方法(RSMSobol 方法),实现复杂模型系统参数敏感性的快速定量化评估。本文选用淮河流域的日尺度分布式时变增益水文模型进行实例研究,采用水量平衡系数(WB),Nash-Sutcliffe 效率系数(NS) 和相关系数(RC) 三个目标函数综合评价模拟效果。研究结果显示RSMSobol方法在实现定量全局敏感性分析的同时降低了模型运行时耗,提高了模型评估效率,且与传统定量方法Sobol 方法具有同样的评估效果。该方法的有效应用为大型复杂水文动力模拟系统的参数定量化敏感性评价提供了参考,为模型参数进一步优化提供了可靠依据。 相似文献
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本文以宁夏西吉县三岔小流域为对象，应用线性多目标规划方法对黄土梁状丘陵区的土地利用结构及其生产潜力的发挥进行了探讨。结果表明，按目前参数模型结果实施后，人均年收入将由１９３．３６元提高到５１５．１８元，土壤流失量将减少４２３６７ｔ，需投资７．５７万元；按潜力参数模型实施后，人均年收入将提高到８３６．９３元，需投资８．１９万元。其经济效益和生态效益均较显著。 相似文献
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在多种自然及人文因素驱动下，中国的土地系统正发生深刻变化。建模预测土地系统变化，一方面可为国土空间规划等国家重大需求问题提供决策支持，另一方面可为土地变化机理及地表综合模拟研究提供研究支持。论文针对土地变化模型展开综述，梳理20世纪90年代以来国内外土地变化模型的起源与发展，总结发展趋势，讨论土地变化模型的现存挑战并提出展望。研究发现，目前土地变化模型存在两大发展趋势：供需关系平衡化、模型参数的组合与优化。其中供需关系平衡化体现在从单方面考虑“供”或“需”的模拟到“供—需”平衡模拟的核心思想转变，并存在两大主要路径：“自上而下”的降尺度空间化路径、“自下而上”的科学化需求耦合路径。模型参数的组合与优化一方面体现在模型中的土地变化规则从描述性规则为主逐渐转向组合式的参数化规则为主，另一方面体现在围绕参数优化开展的一系列回归模型改进及机器学习融合研究。同时，土地变化模型仍存在一系列挑战，具体包括核心机理的数学分歧、从“非监督模拟”到“监督模拟”的起步与挑战，以及新范式(矢量数据范式和混合栅格范式)未充分弥补旧范式(栅格数据范式)的遗憾。未来应重点关注土地变化模型中的数学机制，深入评估对比现... 相似文献
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基于云南地区、黄河积石峡水库区、四川省的北川县和都江堰龙池地区等地的泥石流数据，以具有代表性的灰色关联分析（Grey Relation Analysis, GRA）和支持向量机（Support Vector Machine, SVM）泥石流评价模型为例，探讨了单沟泥石流危险性评价模型在参数选取、样本数据的不均衡、泛化能力和泥石流系统的空间变异性等方面存在的问题。结果表明：寻优算法能够提高模型参数选取的效率和预测精度；样本扩充在一定程度上能够处理样本数据不均衡问题；泛化能力为模型固有属性，难以通过样本扩充得到提升；空间变异性通过控制指标的重要程度进而影响模型的精度。研究过程为单沟泥石流危险性评价模型相关问题的研究提供了新的思路，所得结论将为今后各类泥石流危险性评价模型运用提供指导。 相似文献
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重力模型参数空间差异研究——以中国城市间铁路客流为例 总被引：4，自引：1，他引：3
重力模型是重要的空间相互作用模型,已经在相关研究和实践中得到了广泛应用.在重力模型应用中,结果对参数的敏感性较高,不同的参数设置就可能导致结果体系的巨大差异,故精确的参数是重力模型应用的基础.许多研究关注了重力模型参数的提取,但限于数据等因素,参数在空间上的差异性尚未得到充分的重视.本文采用2010年城市间铁路客运量作为城市间相互作用强度的反映,以城市市辖区居民总可支配收入作为城市的“质量”,刻画城市本身的吸引力,进而通过回归分析考察重力模型的参数结果;并结合地理信息系统的空间插值工具,分析重力模型中各个参数的空间差异并得到可视化结果.相比于既有研究,本文在变量选取中增加了城市间列车交流频次这一变量,与平均运行时间结合共同反映城市之间的“距离”,使模型拟合结果得到较大改进.结果表明,重力模型参数取值在空间上存在显著差异,对不同区域使用统一的重力模型参数可能使结果出现较大偏差,因此将重力模型应用到具体实践中时,不能忽略参数的空间异质性. 相似文献
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河流水质风险评价的灰色-随机风险率方法 总被引：3，自引：2，他引：3
提出了量化影响河流水质的随机不确定性与灰色不确定性的水质超标灰色－随机风险率概念，建立了水质超标灰色－随机风险率评价模型。在水质单项参数评价模型中，将河流污染物浓度变量的分布处理成灰色概率分布，将污染物浓度超过水质类别标准值的风险率处理成灰色概率，即水质超标灰色－随机风险率。在水质综合评价模型中，河流水环境系统被考虑为担任某一使用可能的可靠性系统，而任意一种水质参数超标意味着河流水体使用功能不能得到应有的保证，也即表明水体综合评价超标，最后借鉴系统可靠性分析的理论和方法计算水质综合超标率。该方法应用于黄河花园口断面重金属污染风险评价。 相似文献
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模型多参数灵敏度与不确定性分析 总被引：5，自引：0，他引：5
以潮白河为研究区域,探讨了与模型参数及模型模拟性能有关的多参数灵敏度及不确定性分析方法(Multi-Parameter Sensitivity and Uncertainty Analysis, MPSUA)。基于Monte Carlo模拟的多参数灵敏度分析,可以评价模型中多个参数的相对重要性。GLUE不确定性分析则能对模型性能进行量化评估。实例研究表明,通过MPSUA方法,可以减少优化参数的个数。而且,在没有对模型进行参数优化之前,基于MPSUA就可以确定模型的模拟精度。例如同样的模型在潮河可以获得比在白河更高的模拟精度。这种同一模型在不同流域所体现的差异性,一方面是源于模型结构本身的不完善,另一方面则与用于建模的数据误差有关。SCE-UA参数优化结果与MPSUA结果几乎一致,说明本文的参数灵敏度与模型总体性能评估方法比较合理。 相似文献
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SWAT模型参数敏感性分析及应用 总被引：13，自引：0，他引：13
地理信息系统(GIS)支持下的SWAT(Soil and Water Assessment Tool)分布式水文模型以流域离散化空间参数来描述流域水文变化特性,从物理意义上表达流域内的水文过程,但众多不确定的参数影响了模型的应用效果,因此有必要对参数进行敏感性分析。将SWAT模型应用到祁连山黑河上游山区流域,进行了11年(1990-2000年)逐日径流模拟,通过一个简便的敏感性分析方法,将模型影响水文过程的参数分成4类敏感级别,最后确定模型的参数。在11年的逐日模拟中,1990-1995年为参数敏感性分析期和模型率定期,1996-2000年为模型的检验期,模拟结果显示,在黑河山区流域,丰水年逐日出山径流的模型效率系数R2达到0.8以上,平水年和枯水年R2在0.51~0.79之间。 相似文献