[發明專利]一種環境變化對水文干旱影響的分析方法有效

申請號：	201910421726.5	申請日：	2019-05-21
公開（公告）號：	CN110197020B	公開（公告）日：	2022-10-14
發明（設計）人：	王孟浩;江善虎;任立良;劉懿;陸玉潔;鐘鋒	申請（專利權）人：	河海大學
主分類號：	G06F30/20	分類號：	G06F30/20;G06Q50/06
代理公司：	南京縱橫知識產權代理有限公司 32224	代理人：	董建林;俞翠華
地址：	210024 ***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種環境變化水文干旱影響分析方法
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【說明書】：

本發明公開了一種環境變化對水文干旱影響的分析方法，包括獲取率定水文模型；獲取不同的對比方案，各對比方案分別對應特定的氣候條件和土地植被狀況，基于所述率定水文模型模擬得到各對比方案對應的變化期模擬徑流序列；獲取以時間為協變量的非一致性最優模型，并基于所述非一致性最優模型計算出各對比方案變化期模擬徑流序列對應的時變標準化徑流指數序列；通過比較各對比方案對應的時變標準化徑流指數序列識別出的干旱特征值的差異，分離出變化期內各種環境因素對水文干旱的影響。本發明考慮到了水文干旱的非一致性特點，能準確分離自然氣候變異、人為氣候變化、土地利用/覆被變化和人工取用水對水文干旱的影響，提高評價的全面性。

技術領域

本發明屬于水文水資源研究技術領域，具體涉及一種環境變化對水文干旱影響的分析方法，尤其涉及一種環境變化對水文干旱影響的四源分析方法。

背景技術

近年來，在全球變化的背景下，水文極端事件頻繁發生。氣候變化和人類活動是全球變化的重要組成部分，其對于水文干旱的影響是全球水科學研究的熱點問題。氣候變化(包括自然氣候變異和人為氣候變化)會影響到流域的產匯流過程，從而影響到水文干旱的發生、傳播、演變。人類活動(如土地利用/覆被變化，人工取用水等活動)會影響到自然水循環過程，改變原有的降雨徑流關系，也會對水文干旱造成重要影響。

針對環境變化對水文干旱的影響，已經開展了一些研究，但相關研究存在著不同的問題，一方面是沒有考慮全球變化背景下水文干旱的非一致性問題，繼續使用傳統的基于序列一致性假設的干旱評估方法，導致評價結果存在較大的不確定性；另一方面是在分離氣候變化對水文干旱的影響時，沒有對自然氣候變異和人為氣候變化加以區分，低估了人類活動的相對影響大小?；谏鲜龇治?，如何定量分離以自然氣候變異、人為氣候變化、土地利用變化和人工取用水為代表的環境變化對水文干旱的影響，同時又能提高評價結果的準確性和全面性，依然是水文干旱研究面臨的難題。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種環境變化對水文干旱影響的分析方法，考慮到了水文干旱的非一致性特點，可以更加準確地分離自然氣候變異、人為氣候變化、土地利用/覆被變化和人工取用水對水文干旱的影響，有效提高評價的全面性。

為了實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種環境變化對水文干旱影響的分析方法，包括：

獲取水文氣象序列，進行趨勢及突變點分析并根據分析結果劃分基準期和變化期，利用基準期的水文氣象數據進行參數率定，獲得率定水文模型；

獲取不同的對比方案，各對比方案分別對應特定的氣候條件和土地植被狀況，基于所述率定水文模型模擬得到各對比方案對應的變化期模擬徑流序列；

獲取以時間為協變量的非一致性最優模型，并基于所述非一致性最優模型計算出各對比方案變化期模擬徑流序列對應的時變標準化徑流指數序列；

通過比較各對比方案對應的時變標準化徑流指數序列識別出的干旱特征值的差異，分離出變化期內各種環境因素對水文干旱的影響，完成環境變化對水文干旱影響的定量分離。

優選地，所述不同的對比方案包括：方案1、方案2和方案3；

所述方案1為氣候變化方案，其包括基準期土壤植被數據和變化期實測氣象數據，模擬的變化期模擬徑流序列記為Q_s-NAT；

所述方案2為土地植被方案，其包括變化期土壤植被數據和變化期實測氣象數據，模擬的變化期模擬徑流序列記為Q_s-LUCC；

所述方案3為自然氣候變異方案，其包括基準期土壤植被數據和變化期全球氣候模式歷史時期數據，模擬的變化期模擬徑流序列記為Q_s-CMIP6/NAT。