敏感性的归一化
在比较不同参数敏感性前,必须将其衡量标准归一化,否则无法进行有意义的比较。常用的归一化敏感性指标有:
● DSS(Dimensionless Scaled Sensitivity):用来比较不同的观测值对于某参数的重要性。在下图中,根据对K4参数进行的DSS分析发 现,在所有517个观测值中,只有三个水头观测值和一个流量观测值对于此参数有决定性影响。这是不期望发生的情形,因为如果 某个参数过于严重地依赖极少数观测值,如果这些观测值中包含误差,就会严重影响参数估计效果。
● CSS(Composite Scaled Sensitivity):某一个参数所有DSS值的平均值,表示所有观测值对此参数的综合重要性。如果此值比最大的 CSS小两个数量级以上,就很难使用自动调参的手段来估计这个参数。下图是一个典型的CSS比较图,观测值整体上为估计垂向补 给(RCH)和K2、K3、K4等参数提供了大量信息,而对其它参数的估计提供了少量信息。反过来说,RCH、K2、K3、K4这几个参数 更适合使用自动调参工具来进行校准。
● PCC(Parameter Correlation Coefficients):两个参数的相关性。如果PCC的绝对值大于0.95,说明两个参数高度相关,此时不能期望使 用调参的办法来对两个参数分别进行准确的估算,因为成比例地改变这两个参数的值可能产生非常相似的结果。
综合使用上述指标,可以建立对观测值和参数重要性和敏感度的系统认识,据此选择出对模型最为敏感的参数进行敏感性分析。