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本申请涉及一种基于多水文变量的水文模型参数率定方法,包括以下步骤:S1、获取流域范围内长时间序列水文气象数据、遥感反演土壤湿度和蒸发量数据,以1年为最小单元,将有资料时期按年降水量、年径流量、流域下垫面这些条件划分为多个不同的子时期;S2、针对各子时期,基于遥感反演蒸发量数据和土壤湿度指数SWI数据,以联合率定、分步率定两种方式对水文模型参数进行率定;S3、以King?Gupta效率系数为评价指标,分析评价模型参数在各率定子时期与移用至其他子时期的流量过程模拟效果。本发明能有效降低模型参数的不确定性,提高模型参数的在不同时期间的移用性,有利于提升流域水文模型在生产实践中的可靠性。