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表 1 月径流数据的统计特征
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水文站 起止年份 时长?a 均值× 10?m 3 标准差× 10?m 3 离差系数 偏度系数 峰度系数
民和 1961—2010 50 28.867 33.228 1.151 1.455 2.179
兰州 1961—2010 50 24.861 29.862 1.201 1.591 2.457
白马寺 1955—2005 51 48.185 52.984 1.100 1.585 2.293
黑石关 1961—2010 50 47.783 54.372 1.138 2.001 5.808
各站中的识别结果均为 10,模型 2在民和、兰州和黑石关站的识别结果分别为 80、69和 94,模型 3
在兰州站的识别结果为 18,模型 4在黑石关站的识别结果为 50。除此之外,其余结果都大于 100。对
于 VMD分解个数的识别结果,除了模型 4在兰州站为 5之外,其他均为 4。
表 2 模型参数结果
模型 1 模型 2 模型 3 模型 4
水文站
C γ L C γ L C γ L K C γ L K
民和 11.459 15.533 10 10.757 0.160 80 16 16 121 4 16 16 358 4
兰州 7.548 14.735 10 5.574 0.279 69 1.693 0.063 18 4 16 16 354 5
白马寺 3.211 11.991 10 0.325 0.063 221 16 0.945 275 4 16 1.128 264 4
黑石关 14.584 15.950 10 6.473 0.477 94 16 0.660 358 4 16 16 50 4
表 3列出了各模型在训练期和验证期点预测性能的评价结果。在整个训练期,民和站各模型拟合
精度由高至低依次为:模型 1、模型 3、模型 4、模型 2;兰州站各模型拟合精度由高至低依次为:模
型 1、模型 2、模型 4、模型 3;白马寺站各模型拟合精度由高至低依次为:模型 1、模型 4、模型 3、
模型 2;黑石关站各模型拟合精度由高至低依次为:模型 1、模型 3、模型 2、模型 4。由此可见,研
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究区各站均是模型 1的拟合性能最优,且模型 1的 R和 NSE值均接近于 1,MAE和 RMSE值也非常
小,而其余三种模型的拟合性能在研究区水文站点表现各不相同。进一步比较两种单一模型的拟合性
能发现,对于各站径流序列均是模型 1的拟合性能优于模型 2。对比混合模型的拟合性能发现,对于
民和和黑石关站,模型 3优于模型 4,而在兰州和白马寺两站,模型 4的拟合性能则优于模型 3。
表 3 各模型在训练期和验证期的点预测评价结果
训练期 验证期
水文站 模型
MAE RMSE R 2 NSE MAE RMSE R 2 NSE
模型 1 0.077 0.079 0.999 0.999 18.653 25.238 0.267 0.265
模型 2 4.291 11.023 0.887 0.887 13.970 21.469 0.520 0.468
民和
模型 3 6.915 9.768 0.909 0.907 7.770 10.544 0.874 0.872
模型 4 8.452 11.292 0.902 0.898 7.599 10.377 0.879 0.876
模型 1 0.075 0.077 0.999 0.999 17.838 22.508 0.200 0.150
模型 2 3.795 9.689 0.904 0.902 14.657 20.295 0.419 0.309
兰州
模型 3 7.763 10.464 0.892 0.886 6.938 8.694 0.873 0.873
模型 4 7.410 10.166 0.901 0.896 5.545 7.845 0.905 0.897
模型 1 0.140 0.143 0.999 0.999 38.964 49.437 0.148 0.145
模型 2 14.640 27.397 0.740 0.706 26.260 38.317 0.518 0.486
白马寺
模型 3 11.027 14.542 0.907 0.906 14.098 18.720 0.879 0.877
模型 4 10.929 14.535 0.909 0.908 14.055 18.656 0.880 0.878
模型 1 0.213 0.218 0.999 0.999 30.921 39.337 0.480 0.444
模型 2 7.725 19.517 0.883 0.882 23.102 32.553 0.630 0.619
黑石关
模型 3 13.313 17.460 0.887 0.885 12.167 15.837 0.912 0.910
模型 4 13.223 20.010 0.873 0.868 11.492 15.469 0.921 0.914
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