[發明專利]基于信息熵的多目標水文站網優化方法

有效

• 申請號: 201710024434.9
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN106909616B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 王棟;李禾澍;王遠坤;吳吉春
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06F16/958
• 分類號: G06F16/958
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 唐紅

1.一種基于信息熵的多目標水文站網優化方法，其特征在于：依次包括如下步驟：

(1)站點序列構建：根據站點重要性，對水文站網中的n個站點進行排序，得到站點序列x₁,x₂,…,x_n，依次選取n個站點中前m個站點構成站點組合，共n個組合方案，表示為θ_m，m＝1,2,…,n，其中，站點排序可采用MIMR方法或其他排序方式；

(2)信息承載量評價：構建包含聯合熵百分比F₁(θ)、平均互信息F₂(θ)及Nash-Sutcliffe效率系數F₃(θ)在內的評價函數F(θ)，從站點組合的信息總量k、信息重疊量EI及數據波動NSC三個方面對站點組合進行信息承載量評價，F(θ)的三個子目標函數表達式如下：

其中，x_i和x_j是任意一對站點，i,j＝1,2,…,m，θ∈Θ，t為時段序號，N為時段總數，x_t為已選的m個站點在t時段的流量均值，p_t為全部n個站點在t時段的流量均值，為全部n個站點在整個時段的流量均值，H(x_i)為站點x_i的邊緣熵值，H(x₁,x₂,…,x_m)為站點x₁,x₂,…,x_m的聯合熵值，I(x_i,x_j)為站點x_i與x_j的互信息；

(3)多目標決策：求在多目標評價函數F(θ)下站點組合的帕累托解集Θ_p，利用多目標優化的理想點法求最優解作為優化方案；

構建一般解與理想解之間的離差函數，然后以平方和離差

作為評價函數，

其中F_i*表示理想點，使G(θ)取得最小值的解為最優解，由此確定最佳站點組合。