河口海岸模型验证方法及其性能比较研究

发布时间：2024-03-10 22:40

　　模型验证是河口海岸模型建立和应用的关键步骤,传统的方法包括主观评价、可视化技术、误差估计及统计检验等量化方法,但各种验证方法的性能优劣尚无明确的结论。为探讨各种方法的性能,本文对常用的几种量化方法的性能进行比较,并提出了一种基于统计检验的定量的模型验证方法。研究表明:即使在模型数据的误差明显时,Skill、相关系数和决定系数也可能保持较大的值,因此使用这些量化指标进行模型验证需谨慎。相对于绝对误差、均方根误差、Skill等常用量化指标,统计检验法既能有效地量化模型模拟的误差,亦能有效减小模拟结果中的异常值对整体模拟效果的影响。由于误差分布的原因,统计检验方法不适用于往复流的流向验证。

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【部分图文】：

图1潮位实测数据和模拟数据示意图

基于3.1中数据序列，图2给出了潮位和潮流的相关系数(CC)、Skill和均方根误差对于系数f的变化。在图2a中，均方根误差随系数f线性增加，这跟此数值试验的假设是一致的。相关系数呈现单调递减的趋势。当系数f为0时相关系数为1;系数f为1时，相关系数为0.83。随着系数f的增加，....

图2潮位(a)、流速(b)验证相关系数(CC)、Skill、均方根误差及ε1、ε2随f的变化

图1潮位实测数据和模拟数据示意图综合而言，Skill对偏差没有显著的敏感性。即使是系数f达到1.0，它的范围仍为1.0～0.9，相关系数也保持在1.0至0.8的区间。其他一些模拟显示的Skill和相关系数值可能小于上面的数值实验。如果随机数序列是均匀分布的，则当f=1时，平均误....

图3斜率b和截距a(a)，决定系数R(b)随f的变化

利用3.1中生成的数据对式(19)—(24)进行数值试验。计算结果如图3和表1所示。其中相对误差和绝对误差的阈值分别设为10%和0.1m。图3a中，对于a和b均拟合(Fitted)的情况，在f为0.4左右时，斜率b达到最大，约为1.05;当系数f为1时，b约为0.91。截距a随....

图4流速(a)和流向(b)的实测与模型试验的数值对比

图4为瓯江口北口七里港附近某测点2005年6月洪季的一次实测的流速和流向过程与物理模型试验结果的对比。在此，对流速和流向过程分别应用式(21)—(24)。表2给出了相关统计量的值。由图4可以看出，流向过程模型值偏小，流速过程在直观上符合较好。如前所述，由于每个点的偏差常被直观看做....

本文编号：3925429