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水文站网是一个流域内收集流量、泥沙、水质、降水等重要水文信息的网络系统，一个布局合理的水文站网能够收集到丰富全面的水文数据。近年来，全球气候变暖和人类对水资源的开发利用、修建水利设施等一系列人类活动使流域形态发生了变化，通过水文站网测得的水文数据也越来越不能满足研究者的需求，因此为了获得丰富的水文数据，随着流域的变化需要定期对水文站网的布局进行优化调整。
传统的水文站网优化方法没有从水流系统的角度出发，将站网作为一个整体，顾及信息的可传递性，相关性和衰减性的特点，因此在站网整体优化上存在局限性。而信息熵的机理和水流系统具有相似性，本文将从信息熵的角度出发将站网作为一个整体来考虑，定量评估站网所含的信息量，建立联合熵比、冗余度比和NSE效率系数三个准则对站网的布局进行优化。本文的研究内容如下：
（1）以美国的Choctawhatchee流域为研究对象，采用流域14个水文站点的日均径流量数据和数字地形数据进行研究。首先结合信息熵估计方法中的传统直方图法与Copula函数，通过比较两种方法计算出的互信息值得出直方图法中的空间划分最佳分组数N，为高维信息熵的估算打下基础。
（2）针对流域是否存在冗余站点的情况，根据站网所含的信息总量、信息冗余量和实测数据偏差三个准则构建优化站网与原站网的联合熵比、冗余度比和NSE效率系数三个目标函数，对流域的冗余站点进行约简。
（3）针对流域是否存在监测空白区的情况，对流域DEM数据进行水文分析，划分子流域、并提取子流域的出水口，将出水口所在位置作为潜在新增站点的位置。在初步优化站网基础上建立多目标优化函数，判断能使初步优化站网增加较多联合熵、较少冗余度且数据误差小的新增站点组合。
本文通过将直方图法与Copula函数结合共同计算二维互信息，能够得出比较合适的分组数；基于信息熵理论构建的多目标优化函数确定流域冗余站点和识别监测盲区，结果表明流域内存在较多冗余站点需对原站网进行约简，而且流域不需要再额外新增站点就能使流域整体效益达到最优。因此，得到最终优化站网包含5个站点，与原站网相比，站点数目减少了9个，信息量可达到原站网的87.87%，冗余度比原站网减少了77.94%，模型效率系数达到0.917。并对优化站网进行评价，表明优化站网能够提高站网的监测效率，同时减少资源浪费。
传统的水文站网优化方法没有从水流系统的角度出发，将站网作为一个整体，顾及信息的可传递性，相关性和衰减性的特点，因此在站网整体优化上存在局限性。而信息熵的机理和水流系统具有相似性，本文将从信息熵的角度出发将站网作为一个整体来考虑，定量评估站网所含的信息量，建立联合熵比、冗余度比和NSE效率系数三个准则对站网的布局进行优化。本文的研究内容如下：
（1）以美国的Choctawhatchee流域为研究对象，采用流域14个水文站点的日均径流量数据和数字地形数据进行研究。首先结合信息熵估计方法中的传统直方图法与Copula函数，通过比较两种方法计算出的互信息值得出直方图法中的空间划分最佳分组数N，为高维信息熵的估算打下基础。
（2）针对流域是否存在冗余站点的情况，根据站网所含的信息总量、信息冗余量和实测数据偏差三个准则构建优化站网与原站网的联合熵比、冗余度比和NSE效率系数三个目标函数，对流域的冗余站点进行约简。
（3）针对流域是否存在监测空白区的情况，对流域DEM数据进行水文分析，划分子流域、并提取子流域的出水口，将出水口所在位置作为潜在新增站点的位置。在初步优化站网基础上建立多目标优化函数，判断能使初步优化站网增加较多联合熵、较少冗余度且数据误差小的新增站点组合。
本文通过将直方图法与Copula函数结合共同计算二维互信息，能够得出比较合适的分组数；基于信息熵理论构建的多目标优化函数确定流域冗余站点和识别监测盲区，结果表明流域内存在较多冗余站点需对原站网进行约简，而且流域不需要再额外新增站点就能使流域整体效益达到最优。因此，得到最终优化站网包含5个站点，与原站网相比，站点数目减少了9个，信息量可达到原站网的87.87%，冗余度比原站网减少了77.94%，模型效率系数达到0.917。并对优化站网进行评价，表明优化站网能够提高站网的监测效率，同时减少资源浪费。