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1、中国农村水利水电!2008年第10期1文章编号:10072284(2008)10000103抗差理论在汇流模型参数估计中的应用1,213赵超,洪华生,黄志强(1.近海海洋环境科学国家重点实验室、厦门大学环科中心,福建厦门361005;2.厦门理工学院水资源环境研究所,福建厦门361005;3.长潭水库管理局,浙江台州318024)摘要:根据水量平衡反推计算的入库流量,经常存在大波动的异常值。研究当流量资料受异常值污染时,采用附有条件的抗差最小二乘方法估计汇流模型参数的效果。运用于益塘和洈水两个水库流域,比较了抗差最小二乘估计与经典
2、最小二乘估计的结果,证明了该方法的可行性和较高的演算精度。关键词:异常值;抗差最小二乘法;汇流参数中图分类号:P338.9文献标识码:ARobustEstimationofMuskingumFloodRoutingParameters1,213ZHAOChao,HONGHuasheng,HUANGZhiqiang(1.StateLeyLaboratoryofMarineEnvironmentScience,EnvironmentScienceResearchCenter,XiamenUniversity,Xiamen36100
3、5,FujjianProvince,China;2.WaterResourcesandEnvironmentInstitute,XiamenUniversityofTechnology,Xiamen361005,FujianProvince,China;3.AuthorityofChangtanReservior,Taizhou318024,ZhejiangProvince,China)Abstract:Inflowthatiscalculatedbasedonwaterbalanceofreservoir,generallycontainso
4、utliers.Aconditionalroubstleastsquaresmethodispresentedtoestimateparametersofmuskinggumroutingmodel,whenreservoirinflowiscontaminatedseriouslybyoutliers.ThemethodisappliedtoYitangandWeishuiReservoirwatersheds.Resultsoftworeservoirwatershedsaregiventoshowtheefficiencyofrobus
5、testimationrelativetoleastsquareestimation.Itisprovedtobeabettermethodforparameterestimation.Keywords:outlier;conditionalrobustleastsquareestimation;muskingumroutingparameter数估计的影响[2-4]。1问题的提出本文把抗差理论与方法运用于水库入库河段Muskingum流域水文中,绝大多数模型要用水文资料来分析确定模型模型参数估计中,分析抗差估计在入库反推流量受异常值污染参数
6、。一般假设水文资料误差服从零均值的正态分布或对数时,参数估计的有效性。正态分布,通常的最小二乘估计可以得到良好的效果。但当资料中存在异常值时,一般的参数估计方法很难达到满意的效2参数估计方法果。水文中入库河段的下断面出流即为水库的入库流量,因无2.1最小二乘估计法法直接测量,大都是利用水量平衡方程反推计算获得,这种方针对Muskingum模型,要求参数满足CT={c0,c1,c2},c0法常造成入库流量存在一些大波动的异常值[1]。对于入库+c[5]1+c2=1的条件,采用拉格朗日乘子法,通过引入乘子,河段,河道Muskingum模型参数
7、的率定需要寻求稳健的估计将约束问题化为无约束最优化问题。把约束与乘子相结合,添方法。加到目标函数中,构成新的目标函数。针对这一问题,抗差理论提出了污染分布概念,利用极值2.2附有条件的抗差最小二乘法函数,导函数和权函数来描述误差分布特征,排除异常值对参抗差估计具有排除异常值的能力,基本上能消除具有污染收稿日期:20080318分布的观测值对参数估值的影响。针对马斯京根模型要求参数满足CT={c基金项目:国家自然科学基金资助项目(40701178)。0,c1,c2},c0+c1+c2=1的条件,本文采用附有作者简介:赵超(1977),女
8、,博士,主要从事水文水资源研究。条件的抗差最小二乘法。2抗差理论在汇流模型参数估计中的应用赵超洪华生黄志强XC+V=Y段和湖北省洈水水库流域
