中国农业气象 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (8): 849-859.doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2024.08.004
基于PSO-RF模型的汉江流域参考作物蒸散量模拟研究
葛杰,曹绮欣,张晓鹏,雷龙,陈至立,冯家豪
Simulation of Reference Crop Evapotranspiration Based on PSO-RF in the Hanjiang Basin
GE Jie, CAO Qi-xin, ZHANG Xiao-peng, LEI Long, CHEN Zhi-li, FENG Jia-hao
Power China Northwest Engineering Corporation Limited, Xi’an 710065, China; Hebei Tianhe Consulting Co., Ltd, Shijiazhuang 050000
摘要: 选取1960−2017年汉江流域及附近24个气象站的逐日气象数据,构建16种基于粒子群算法优化随机森林(PSO-RF)的日尺度ET0计算模型,并与Hargreaves-Samani、Makkink和Irmark-Allen共3种模型进行比较,评价PSO-RF模型在汉江流域的适用性及可移植性。结果表明:(1)PSO-RF模型能很好地识别各输入参数与日尺度ET0的非线性关系;仅采用最高气温(Tmax)、最低气温(Tmin)和地球外辐射(Ra)建立的PSO-RF2模型具有足够精度,平均MAE为0.402mm·d−1,RMSE为0.575mm·d−1,R2为0.863;随输入气象要素数量增加,模型计算精度不断升高,平均MAE减小了37.9%,RMSE减小了36.3%,R2升高了6.78%。(2)PSO-RF模型的计算精度优于相同输入参数的Hargreaves-Samani、Makkink和Irmark-Allen模型,平均MAE减小了43.6%、RMSE减小了34.5%,R2升高了4.12%。(3)PSO-RF模型在汉江流域具有较强的泛化能力和可移植性,分区建立的PSO-RF模型相互移植时,平均MAE为0.159mm·d−1,RMSE为0.245mm·d−1,R2为0.974。因此缺乏气象数据时,基于PSO-RF建立的日尺度ET0计算模型可作为汉江流域日尺度ET0计算的推荐模型。