基于符号回归算法的参考作物腾发量计算方法.doc

基于符号回归算法的参考作物腾发量计算方法

2.2万字 55页 原创作品，已通过查重系统


摘 要
准确估算参考作物蒸发蒸腾量（ET0）是合理开展节水灌溉、优化水资源配置的基本要求。Hargreaves-Samani(HS)公式仅需要温度作为输入，公式简单易于操作，但面临着精度不高、在不同地区适用性不同的问题，本研究应用数据挖掘领域的符号回归（SR）算法，提出与HS公式具有相同输入的新的公式，提高其计算精度和地区间的通用性。针对我国三大区域：干旱区、半干旱半湿润区、湿润区，每个区域选出8个站点1999-2007年的逐日气象数据，以前六年为校准期，后三年为验证期，利用Eureqa、1stOpt这两种软件工具，以联合国粮农组织推荐的Penman-Monteith（FAO56-PM）公式计算的ET0为依据，对以温度为基础的Hargreaves-Samani(HS)公式进行参数率定和一元线性校正，结果表明经过参数率定后的HS公式对估算ET0的精度有了明显的提高，之后再对参数率定后的HS公式进行地区校正，发现在我国三大区域可以找出一个通用的一元线性回归公式。利用Eureqa软件以PM公式计算结果为因变量，以与HS公式同变量的Tmax，Tmin，Ra为自变量，拟合出多个显式数学模型，从中选出最精确（最精）、形式最简单（最简）和精度与复杂度协调（折中）的模型，发现模型的复杂度越高，拟合效果越好，但复杂度超过一定程度后模型的精度不会产生明显提高，基本上不会变化。为了协调模型复杂度与精度的矛盾，本研究从SR模型中选出折中公式，利用1stOpt软件将三大区域形式与参数不一致的SR-HS折中模型和校正后的HS公式进行统一。统一后的SR-HS折中模型与统一后的校正HS公式相比，综合分析模型的计算精度和普适性，结果表明在我国三大区域，统一后的校正HS公式估算区域ET0的精度更高，普适性更强。



关键词：参考作物腾发量；FAO56-PM；Hargreaves-Samani；参数校正；符号回归；适用性评价