【摘要】:当模型的结构和输入参数初步确定后,就需要对模型进行校准和验证。SWAT模型参数繁多,用于完成基本功能的参数即达100多个。在SWAT模型中,一般可以选用相关系数、Nash-Sutcliffe模拟系数[106]和标准差均方根来评估模型在校准和验证过程中的模拟效果,即评价模型模拟结果的有效性。当R2=1,表示模型计算值与实测值完全吻合。如果R2<0,也就意味着还不如以实测值的均值替代所模拟的变量,说明模型计算平均值比直接使用实测算术平均值的可信度更低。
当模型的结构和输入参数初步确定后,就需要对模型进行校准(calibration)和验证(validation)。通常将使用的资料系列分为两部分,其中一部分用于校准模型,而另一部分则用于模型的验证[106]。校准是调整模型参数(经分析得出SCS曲线数CN、土壤中植物可利用水量、土壤蒸发补偿系数为最敏感因子)、初始和边界条件以及限制条件的过程,以使模型接近于测量值,即模型参数率定。
SWAT模型参数繁多,用于完成基本功能的参数即达100多个。大部分的模型参数可以参照国外研究的结果进行参数选取,对于部分子模型的细节需要根据流域的具体情况进行一定的修改和简化。模型的参数率定按照下列顺序进行,即先率定与水文模拟有关的参数,然后再率定土壤流失参数,最后在水文参数和土壤流失参数率定基础上对污染物流失参数进行率定。
在SWAT模型中,一般可以选用相关系数(r)、Nash-Sutcliffe模拟系数(R2)[106]和标准差均方根(RMS)来评估模型在校准和验证过程中的模拟效果,即评价模型模拟结果的有效性。
r表示模拟值与实测值间的线性拟合度,通过实测值与模拟值做线性回归得到,r=0表示两者没有线性关系,r=1.0和r=-1.0表示正、负的线性关系。
标准差均方根(RMS)是评价模型拟合度的另一个标准,RMS值越小,模型的模拟效果越好,RMS=0表示模拟值与实测值完全吻合。计算公式如下(https://www.xing528.com)
式中:Oi和Si分别为实测值和模型计算值;
式(8-65)中符号意义同前。
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