基于层次贝叶斯法的高山松生物量估测模型

为研究层次贝叶斯法在高山松单木及不同组分生物量模型中的运用,基于香格里拉市Ⅰ区和Ⅱ区共115株高山松天然林数据,分别利用层次贝叶斯法与非层次贝叶斯法拟合高山松单木及各组分异速生物量模型,最后使用十折交叉方法进行模型精度验证。结果表明:(1)层次贝叶斯法拟合模型的效果优于非层次贝叶斯法,利用层次贝叶斯法拟合单木及不同组分生物量模型的决定系数(R^(2))精度提高区间为[0.0001,0.0120],均方根误差(RMSE)降低区间为[0.03 kg,8.94 kg],平均绝对误差(MAD)降低区间为[0.03 kg,3.31 kg]。(2)对比层次与非层次贝叶斯法拟合单木及不同组分生物量模型的结果发现,树干生物量、木材生物量和单木生物量模型效果最优,树皮生物量、树冠生物量和树枝生物量模型效果较优,树叶生物量模型效果较差。层次贝叶斯法拟合的R 2区间为[0.3650,0.9650],非层次贝叶斯法拟合的R 2区间为[0.4370,0.9647]。与非层次贝叶斯法相比,层次贝叶斯法可以有效提高生物量模型的估测精度(树枝与树叶除外),且这2种方法均可使用传统方法的估测结果作为先验信息,更新模型的参数值,提高建模灵活性。

基于层次贝叶斯法的无资料地区洪水频率分析

为验证层次贝叶斯法应用于无资料地区洪水设计值估计的可行性,构建了基于GEV分布-层次贝叶斯法的区域洪水频率分析模型;建立了GEV分布参数与空间协变量的回归关系,用于站点间的信息融合以及无资料地区参数推理;采用基于Metropolis-Hastings抽样的MCMC方法对参数和超参数的后验分布进行求解,通过超参数的随机样本与协变量的回归关系估计无资料地区的洪水设计值及其置信区间。将此方法应用于淮河流域17个水文站年最大流量数据,并以其中2个站点为交叉检验站点用于无资料地区洪水频率推求,结果表明层次贝叶斯法的结果优于指标洪水法的结果,为无资料地区洪水设计值估计提供了新途径。