基于不同優(yōu)化算法的土壤水分特征曲線模型模擬性能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-11 00:56
土壤水分特征曲線反映了包氣帶土壤孔隙中水分質(zhì)量與能量之間的基本關(guān)系,同時(shí)也間接反映出土壤內(nèi)部的孔隙情況。土壤水分特征曲線模型對(duì)實(shí)測(cè)土壤持水?dāng)?shù)據(jù)的擬合效果不僅取決于所選用的模型,還依賴于對(duì)擬合算法的選取;赨NSODA 2.0數(shù)據(jù)庫(kù)中世界各地實(shí)測(cè)土壤持水?dāng)?shù)據(jù),采用多種高效擬合算法(遺傳算法、粒子群算法、模擬退火算法、差分演化算法)對(duì)4種應(yīng)用廣泛的土壤水分特征曲線模型(Brooks-Corey模型、van Genuchten模型、Kosugi模型、Biexponential模型)進(jìn)行研究,旨在獲取最適宜擬合土壤水分特征曲線的模型與擬合算法。結(jié)果表明:van Geunchten模型對(duì)較細(xì)和較粗質(zhì)地土壤的實(shí)測(cè)持水?dāng)?shù)據(jù)擬合效果較好; Biexponential模型在中等質(zhì)地土壤類型下的擬合效果較好;而Brooks-Corey模型擬合效果整體較差;粒子群算法與差分演化算法對(duì)土壤水分特征曲線的擬合效果最佳;模擬退火算法在運(yùn)算效率上高于其他算法,當(dāng)需處理的數(shù)據(jù)量較大時(shí)使用該算法可顯著縮短運(yùn)算時(shí)間。研究成果可以為農(nóng)田水利、生態(tài)水文等研究中土壤水力參數(shù)的選取提供指導(dǎo)和參考。
【文章來源】:水資源與水工程學(xué)報(bào). 2020,31(04)CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
1 研究背景
2 材料與方法
2.1 數(shù)據(jù)來源
2.2 土壤水分特征曲線模型
2.3 擬合算法
2.3.1 遺傳算法(genetic algorithm)
2.3.2 粒子群算法(particle swarm optimization)
2.3.3 模擬退火算法(generalized simulated annea-ling)
2.3.4 差分演化算法(differential evolution optimi-zation)
2.3.5 擬合過程
2.4 擬合效果評(píng)價(jià)指標(biāo)
3 結(jié)果與分析
3.1 實(shí)例計(jì)算
3.2 結(jié)果分析
3.3 擬合運(yùn)算效率
4 討論
5 結(jié)論
本文編號(hào):3180398
【文章來源】:水資源與水工程學(xué)報(bào). 2020,31(04)CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【文章目錄】:
1 研究背景
2 材料與方法
2.1 數(shù)據(jù)來源
2.2 土壤水分特征曲線模型
2.3 擬合算法
2.3.1 遺傳算法(genetic algorithm)
2.3.2 粒子群算法(particle swarm optimization)
2.3.3 模擬退火算法(generalized simulated annea-ling)
2.3.4 差分演化算法(differential evolution optimi-zation)
2.3.5 擬合過程
2.4 擬合效果評(píng)價(jià)指標(biāo)
3 結(jié)果與分析
3.1 實(shí)例計(jì)算
3.2 結(jié)果分析
3.3 擬合運(yùn)算效率
4 討論
5 結(jié)論
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