机器学习算法和Hargreaves模型在四川盆地ET_0计算中的比较

崔宁博; 龚道枝; 《中国农业气象 》 2016 北大核心 CSCD

摘要：以四川盆地中部遂宁气象站2001-2010年逐日温度资料和大气顶层辐射(Ra)为输入参数,以FAO-56Penman-Monteith(PM)模型计算的参考作物蒸散量(ET0)为标准,分别利用广义回归神经网络(GRNN)和小波神经网络(WNN)两种机器学习算法建立ET0模拟模型,并对GRNN、WNN和Hargreaves(HS1)与两种改进的Hargreaves(HS2和HS3)模型的ET0模拟效果进行对比分析,利用2011-2014年数据对各模型模拟精度进行验证,分析仅有温度资料时不同模型在四川盆地的适用性。结果表明:GRNN模型和WNN模型均具有较强的适用性,GRNN模型均方根误差(RMSE)、模型效率系数(Ens)和决定系数(R2)分别为0.395mm?d~(-1)、0.924和0.902,WNN模型分别为0.401mm?d~(-1)、0.911和0.901,且两种模型计算精度均高于HS1(1.05mm?d~(-1)、0.885和0.334)、HS2(0.652mm?d~(-1)、0.892和0.736)和HS3(0.550mm?d~(-1)、0.881和0.812)模型。模型适用性验证进一步表明,GRNN和WNN模型在四川盆地西部和东部也具有较好的适用性,在输入参数中引入Ra能提高模型的模拟精度。因此,GRNN和WNN可以作为气象资料缺失条件下四川盆地ET0计算的推荐模型,且GRNN计算精度高于WNN,可优先选用。

关键词： 参考作物蒸散量 温度资料 FAO-56 Penman-Monteith模型 机器学习算法 Hargreaves模型