| 基于贝叶斯优化的三维水动力-水质模型参数估值方法 |
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| 作者姓名： | 任婷玉 梁中耀 刘永 邹锐 |
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| 作者单位： | 北京大学环境科学与工程学院,水沙科学教育部重点实验室,北京100871;北京大学环境科学与工程学院,水沙科学教育部重点实验室,北京100871;北京英特利为环境科技有限公司,锐思计算智能实验室(RCIL),北京100085;南京智水环境科技有限公司,南京210012 |
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| 基金项目： | 云南省科技厅科技计划重点研发项目（No.2018BC001） |
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| 摘 要： | 随着水质目标管理要求的提升,基于复杂的三维水动力-水质模型的决策成为流域精准治理的必需.水质模型通常具有复杂的结构,包含大量的方程和参数,而参数取值的准确性会影响模型对水体系统表征的可靠性,进而影响根据模型结果进行水环境管理的效果,因此,有必要探究适用于复杂水质模型的高效参数估值方法.传统的自动参数估值方法应用于复杂的水质模型时会面临计算瓶颈,而贝叶斯优化适用于高运算成本模型的优化问题.本研究提出基于贝叶斯优化的复杂水质模型参数估值方法,主要包括:①重要影响参数识别;②重要参数敏感性排序与筛选;③采用贝叶斯优化对筛选出的参数进行估值;④方法的适用性评估.同时,将该方法应用于云南异龙湖的三维水动力-水质模型的参数估值中,发现进行参数估值后模型lg(NSE)均大于0.65,表明模型达到了满意的级别.研究表明,当贝叶斯优化算法的采集函数为EI时,仅需要141次迭代lg(NSE)即可达到0.766,该方法对复杂水质模型的参数估值具有一定的借鉴意义.
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| 关 键 词： | 水质模型 参数估值 贝叶斯优化 高斯过程 采集函数 |
| 收稿时间： | 2018-11-26 |
| 修稿时间： | 2019-02-13 |
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