[發明專利]一種流域徑流整體變化趨勢的預測方法

在審

• 申請號: 202110284456.5
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113065280A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 岳兆新;廖常武;周惠;彭建華
• 申請（專利權）人: 南京工業職業技術大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06Q10/04
• 代理公司: 南京燦爛知識產權代理有限公司 32356
• 代理人: 朱妃

本發明公開了一種流域徑流整體變化趨勢的預測方法，包括以下步驟：S1、構造具有多時空粒度特性與生命周期的流域徑流整體趨勢變化因子；S2、采用泰森多邊形方法計算流域內氣象站點所代表的面積賦權，構建降水對象；S3、采用相關系數法篩選與流域徑流過程相關性強的氣候對象；S4、基于SPOT影像的流域歸一化植被指數計算方法構建覆蓋整個流域的植被對象；S5、采用特征篩選方法實現影響流域徑流整體變化趨勢的關鍵對象的特征篩選；S6、基于智能預測模型實現流域徑流整體變化趨勢預測。有助于提高復雜環境下流域中長期徑流變化趨勢的宏觀研判能力。

技術領域

本發明涉及水文大數據應用領域，具體為一種流域徑流整體變化趨勢的預測方法。

背景技術

受氣候、下墊面和人類活動等諸多因素的綜合影響，流域中長期徑流變化過程具有一定的時空不確定性，影響徑流的要素主要包括降水、氣溫、地形、地質、土壤、植被和人類活動等。當前流域中長期徑流預測，主要基于流域內某些典型站點(單一粒度層面)的徑流變化來預測中長期徑流變化情勢，并沒有從流域層面(粗粒度)出發，結合研究區域內多個水文時空對象進行多粒度綜合分析，導致復雜環境下流域中長期徑流預測的宏觀研判能力不足。因此，如何發明一種流域徑流整體變化趨勢的預測方法，正是發明人需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種流域徑流整體變化趨勢的預測方法，從流域整體出發，構造流域徑流整體趨勢變化因子及其主要影響對象，并采用特征篩選方法實現影響流域徑流整體變化趨勢的關鍵對象特征篩選，最終基于智能預測模型實現中長期徑流變化趨勢預測，有助于提高復雜環境下流域中長期徑流變化趨勢的宏觀研判能力。

為達到上述目的，根據本發明的一個方面，本發明提供如下技術方案：

一種流域徑流整體變化趨勢的預測方法，所述方法包括以下步驟：

S1、構造具有多時空粒度特性與生命周期的流域徑流整體趨勢變化因子；

S2、采用泰森多邊形方法計算流域內氣象站點所代表的面積賦權，構建降水對象；

S3、采用相關系數法篩選與流域徑流過程相關性強的氣候對象；

S4、基于SPOT影像的流域歸一化植被指數計算方法構建覆蓋整個流域的植被對象；

S5、采用特征篩選方法實現影響流域徑流整體變化趨勢的關鍵對象的特征篩選；

S6、基于智能預測模型實現流域徑流整體變化趨勢預測。

本發明進一步設置為：所述步驟S1構造具有多時空粒度特性與生命周期的流域徑流整體趨勢變化因子，具體為，對研究區域內的所有水文站點對象進行時空粒度選擇、生命周期選擇、流域內所有水文站點的月均徑流一致性分析和流域徑流整體趨勢變化因子構造，從而獲得流域徑流整體趨勢變化因子，

其中，流域徑流整體趨勢變化因子構造方法如下，

式中，W_i第i個水文站點的權重，Q_i為第i個水文站點的控制面積百分比，Q_j為第j個水文站點的控制面積百分比，m為流域內月均徑流一致性較好的水文站點個數，C_j第j個月的流域徑流整體趨勢變化因子，C_ij為第i個水文站點第j個月的月均徑流量。

本發明進一步設置為：所述步驟S2采用泰森多邊形方法計算流域內氣象站點所代表的面積賦權，構建降水對象，其中，泰森多邊形方法的計算公式為，