[發(fā)明專(zhuān)利]水文序列均值跳躍變異的識(shí)別與分級(jí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710349808.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107220490B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝平;吳子怡;桑燕芳;顧海挺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G16Z99/00
• 分類(lèi)號(hào): G16Z99/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

1.一種水文序列均值跳躍變異的識(shí)別與分級(jí)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1.水文序列均值變異點(diǎn)識(shí)別與檢驗(yàn)：

對(duì)水文序列X從起點(diǎn)至終點(diǎn)范圍內(nèi)進(jìn)行滑動(dòng)識(shí)別，并且假設(shè)滑動(dòng)起點(diǎn)為變異點(diǎn)，逐點(diǎn)滑動(dòng)，依次求取各假設(shè)變異點(diǎn)對(duì)應(yīng)的跳躍成分序列Y與原始序列X的相關(guān)系數(shù)r，取所有結(jié)果中絕對(duì)值最大的相關(guān)系數(shù)|r_max|，對(duì)其進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，若通過(guò)，則認(rèn)為|r_max|所對(duì)應(yīng)的假設(shè)變異點(diǎn)為水文序列變異點(diǎn)；包括以下子步驟：

子步驟1-1.求取相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值|r|：

對(duì)于長(zhǎng)度為n的序列X＝{x_i}，通過(guò)跳躍變異診斷得到其變異點(diǎn)位置后，將整個(gè)序列分割成長(zhǎng)度分別為n₁和n₂的兩段子序列，求得序列均值為前后兩個(gè)子序列均值分別為和

構(gòu)造一個(gè)跳躍成分組成的序列Y＝{y_i}，i＝1,2,...,n₁；j＝n₁+1,n₁+2,...,n，則跳躍成分序列的均值可表示為：

原始序列X與跳躍成分Y具有一定的相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)r為：

簡(jiǎn)化后可得：

在上式中，

子步驟1-2.假設(shè)檢驗(yàn)：

從水文序列X中各個(gè)各假設(shè)變異點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)中選取絕對(duì)值最大的相關(guān)系數(shù)|r_max|，對(duì)其進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，從常用的顯著水平0.01，0.02，0.05和0.1中取α，若|r_max|＜r_α，說(shuō)明未通過(guò)假設(shè)檢驗(yàn)，則該序列無(wú)跳躍變異點(diǎn)；若|r_max|＞r_α，說(shuō)明通過(guò)假設(shè)檢驗(yàn)，則認(rèn)為|r_max|所對(duì)應(yīng)的假設(shè)變異點(diǎn)為該水文序列的變異點(diǎn)；

步驟2.水文序列跳躍變異分級(jí)：

考慮相關(guān)系數(shù)假設(shè)檢驗(yàn)的顯著性水平α與β、水文序列對(duì)長(zhǎng)度的要求、相關(guān)分析對(duì)相關(guān)性大小的要求，確定分級(jí)閾值，將變異點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的相關(guān)系數(shù)值與分級(jí)閾值做比較，確定跳躍變異所屬級(jí)別，將跳躍變異程度劃分為5級(jí)：0≤|r|＜r_α，級(jí)別為無(wú)變異；r_α≤|r|＜r_β，級(jí)別為弱變異；r_β≤|r|＜0.6，級(jí)別為中變異；0.6≤|r|＜0.8，級(jí)別為強(qiáng)變異；0.8≤|r|≤1.0，級(jí)別為巨變異；其中，α>β，r_α為相關(guān)系數(shù)r在顯著性水平為α?xí)r的值，同理，r_β為相關(guān)系數(shù)r在顯著性水平為β時(shí)的值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水文序列均值跳躍變異的識(shí)別與分級(jí)方法，其特征在于：

其中，所述步驟2包括以下內(nèi)容：

對(duì)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，從常用的顯著水平0.01、0.02、0.05、0.1中取α與β分別進(jìn)行檢驗(yàn)；若r未通過(guò)顯著水平為α的檢驗(yàn)，則說(shuō)明此顯著水平下變異不顯著，將其劃分為無(wú)變異級(jí)別；若通過(guò)了顯著水平為α的檢驗(yàn)但未通過(guò)顯著水平為β的檢驗(yàn)，則劃分為弱變異級(jí)別；若通過(guò)顯著水平為β的檢驗(yàn)，則說(shuō)明變異較為顯著，可再細(xì)化分級(jí)；

當(dāng)資料長(zhǎng)度取水文計(jì)算要求的最短值20時(shí)，常用顯著水平下的最大閾值均小于0.6，則對(duì)于r_β≤|r|＜0.6，將其變異程度劃分為中變異級(jí)別；相關(guān)系數(shù)|r|≥0.8，則劃分為巨變異級(jí)別；而0.6≤|r|＜0.8時(shí)，則劃分為強(qiáng)變異級(jí)別。