基于KELM地面沉降替代模型的地下水多目标管理模型研究

• 作者: 吴剑锋 宋健 朱琳 杨蕴 王锦国
• 来源期刊: 南京大学学报（自然科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 地面沉降 替代模型 地下水管理 自适应训练 核函数极限学习机
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 地面沉降专栏
• 页码范围: 349-360
• 页数: 12页
• 分类号: P641
• 字数: 7598字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13232/j.cnki.jnju.2019.03.002

摘要

基于核函数极限学习机(Kernel extreme learning machine,KELM)方法建立地下水-地面沉降耦合的替代模型,与混合多目标算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGAII)相耦合,实现在地面沉降约束下(沉降速率和地下水位红线)地下水资源合理开发利用和地面沉降防控减灾的多目标优化.以三维均质多层含水系统中抽水引发的地面沉降算例为对象,采用 MODFLOW-2005 中的地面沉降模拟子程序(Subsidence for the water table,SUB-WT)模拟地面沉降过程,基于KELM方法,采用线下和线上两种模式建立替代模型,分别构建了基于线下地面沉降替代模型的多目标管理模型(KELM model based mult-i objective optimization model for land subsidence management,KELM&MOLS)和基于自适应(线上)替代模型的多目标管理模型(Adaptive KELM&MOLS, AKELM&MOLS).模拟优化结果显示:(1)基于线上模式训练的替代模型的模拟精度更高,拟合相关系数达0.9988以上,基本接近 SUB-WT模拟模型的评价精度;(2)KELM&MOLS优化求解效率提高了 15 倍,但其搜索的 Pareto解的质量最差,AKELM&MOLS求解效率提高了 3 倍,同时保证了优化解的收敛性和精度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴剑锋	南京大学地球科学与工程学院	56	1196	17.0	33.0
2	王锦国	河海大学地球科学与工程学院	68	908	17.0	28.0
3	朱琳		17	192	7.0	13.0
4	杨蕴	河海大学地球科学与工程学院	13	37	3.0	5.0
5	宋健	南京大学地球科学与工程学院	5	4	1.0	2.0