MIKE SHE模型国内应用现状及其关键问题研究(2)

来源:网络(转载) 作者:万增友 发表于:2011-07-13 10:47  点击:
【关健词】MIKE SHE模型 现状 问题 对策
(2)模型参数确定方面的难题 MIKESHE的本质,是要根据流域的物理特性数据,从物理意义上直接确定各个单元的模型参数,而不是像集总式模型那样,根据实测历史径流过程来率定模型参数。但是,如何根据流域物理特性数据

  
  (2)模型参数确定方面的难题
  MIKESHE的本质,是要根据流域的物理特性数据,从物理意义上直接确定各个单元的模型参数,而不是像集总式模型那样,根据实测历史径流过程来率定模型参数。但是,如何根据流域物理特性数据来直接确定模型参数,目前仍然是水文工作者所面临的最大的挑战。参数确定的方法只有从事此方面研究的、具有此领域较深知识的研究人员才能开展此方面的工作,而一般人员可不能胜任这方面的工作,从而限制了模型的应用,也降低了应用人员应用此方法的积极性。
  此方面所面临的挑战,一方面需要研究人员不断努力,提出一些更加简便易行的,可快速进行模型及预报方法构建的方法,从而减少研制周期及费用,另一方面也可以通过提高应用人员对模型的认识和掌握相应的专业知识,从而提高应用人员的应用积极性。
  
  (3)要求更高效的模型算法
  由于将流域分成细小的单元,当研究的流域较大或流域划分得较细时,整个流域分成的单元数较多,可多致几万个,甚至几十万个单元,从而使得模型要处理的数据为海量数据,对计算机的处理能力要求较高。另外,在水利工作中往往要求计算能在瞬间完成,即秒级或分钟级,这就对模型的算法效益提出了较高的要求,而MIKESHE中很多都是模块都是应用数值解法,不仅存在解法的收敛性问题,更主要的是计算工作量都非常大,这是目前MIKESHE模型在实际工作中所面临的另一项严峻的挑战。
  
  4. 发展方向和对策
  
  在对MIKESHE进行了简单介绍,分析其在实际应用中遇到的问题和挑战,我们可以进一步明确模型下一步的改进和展望,这些或许是所有分布式水文模型都将注意的问题。
  
  (1)模型的物理代表意义进一步明确。虽然MIKESHE在代表流域物理意义方面有明显的优势,但是水文模型始终是现实自然系统的仿真,存在不同程度的误差,比如线性规律简化非线性系统带来的问题等亟待解决。
  
  (2)软件设计和开发工作的改进。MIKESHE软件整个安装过程较为复杂,良好使用对计算机性能的要求较高,如何解决模型和现有计算机操作系统的优良整合以及软件的优化设计也非常重要。
  
  (3)模型计算速度进一步优化,提高模型时效性。在进行的很多工作中,我们要求对于水资源管理的决策是快速的实时的,尤其在洪水预报和预警的工作中,预报时间的准确性关系到人民生命和财产的安全,
  
  (4)建立变尺度水文观测数据的多尺度校正检验方法,是今后应用基于物理过程分布式参数流域水文模型中重要的研究课题。
  
  (5)提高数据共享程度和提高数据质量。MIKESHE本身对数据质量的要求比较严格,在资料不能保证的情况之下,模型得出的结果是不能用于指导实际工作的。而现在拥有的数据质量普遍不高,而且共享渠道基本上关闭,很难获得最近的信息和数据。
  
  (6)多模型的耦合将是一大热点。各种分布式水文模型往往是在针对不同的问题和研究区域而开发出来的,只在某一方面或是几方面具有明显的优势,需要和其他模型进行对接和耦合,一边达到更好的效果,MIKESHE也是如此。
  
  (7)3s技术的融合和现代勘测技术的支持为分布式水文模型的发展提供了有力的帮助。数据的获取和处理一直是MI,KESHE需要解决的一大难题,现代高新技术的出现为数据获取和处理提供了有力工具,提高了数据获取和处理的速度和精度。
  
  参考文献:
  [1]肖金强,应用分布式流域水文模型MIKESHE研究华北土石山区小流域水文响应[D],北京林业大学,2006.
  [2]刘晨峰,张志强,孙阁等,应用分布武水文模型MIKESHE模拟杨树人工林生态系统水文过程[J],中国科技论文在线精品论文,2008,1(8):887-896.

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