基于信息冗余度的多目标水文站网评价方法

水文站网的规划布设对研究水文过程、获取正确有效的水文信息、减少资源浪费具有重大意义。选取田纳西Hiwassee流域9个站点2014~2016年的日径流量数据,基于信息熵理论建立多目标组合优化站网评价模型,即先提出信息冗余度概念,以站点信息冗余度最小为原则对9个站点进行综合排序,得到站点组合;再建立以信息总量、信息冗余、信息推断能力为目标的多目标函数,并采用理想点法求解该模型得到最优站点组合;最终基于信息距离传输模型对最优组合站点进行空间控制范围评价。结果表明,该流域仅需保留3个站点(03571000、03566000、03550000)即可提供原始站点所提供信息总量的92.9%,信息冗余度降低89.3%,其总空间控制范围达到全流域面积的90.2%。说明优化后的3个站点仍可提供足量信息,对其余站点的信息推断能力较强,且站点分别位于流域的上、中、下游,能更好地实现对流域的监测和控制。