申请/专利权人：黄河水利委员会黄河水利科学研究院;武汉大学

申请日：2021-11-22

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN114090959B

主分类号：G06F17/18

分类号：G06F17/18;G06F17/16;G06F16/2458;G06Q10/0639;G06Q50/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.03.15#实质审查的生效;2022.02.25#公开

摘要：本发明的一种河网结构约束下流域径流随机时空插值方法，通过获取各水文站点的去嵌套集水区面积及径流量序列，采用EOF法得到时间主成分和空间函数；消除各去嵌套集水区径流量序列对流域总出口的径流量序列的线性相关性后创建新残余序列，基于CEOF法推导对应的时间主成分及空间函数；再利用EOF和CEOF法分解出的时间主成分及空间函数，得到任意空间点的径流随机时空插值序列，并评估径流插值精度。本发明通过引入不同阶时间主成分和空间函数，灵活地描述多流域径流时空变化规律，有效剔除由于流域水文相似性所造成的不同集水区径流相关性的冗余信息，实现对径流量序列随机时空二维插值，提高了传统EOF法的插值精度。

主权项：1.一种河网结构约束下流域径流随机时空插值方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、提取流域河网结构约束下已知M个站点的集水区的面积嵌套关系，计算已知站点的去嵌套集水区面积ωi及去嵌套集水区的径流量序列Qt,ωi；S2、将流域内不同站点的径流量序列Qt,ωi进行均一化处理，得到均一化流量序列Xt,ωi；S3、采用EOF法，对于均一化流量序列Xt,ωi，计算不同去嵌套集水区出口i∈1,...,M和j∈1,...,M之间的空间方差-协方差矩阵covQωi,ωj；分解Xt,ωi得到均一化流量序列的时间主成分ψkt；k＝1,...,M和空间函数βkωi；S4、通过消除每个去嵌套集水区的径流量序列Qt,ωi对流域总出口的径流量序列Qt,Ω的线性相关性，创建新残余序列Qrt,ωi；Ω为流域总出口的集水面积；将EOF分解应用于Qrt,ωi实施步骤S2和S3，以强制第1阶时间主成分恰等于流域总出口的径流量序列为条件，重新定义并计算均一化后相应的时间主成分φkt，记为CEOF法；S5、对基于EOF和CEOF法分解得到的时间主成分进行归一化处理，使得不同阶时间主成分均满足均值为0，方差为1，记作ψ′kt，计算归一化ψ′kt对应的空间函数β′kΩl，得到河网上相对流域总出口距离l的任意子流域Ωl的径流随机时空插值序列Qt,Ωl；S6、计算不同阶时间主成分对插值序列的相对解释方差评估河网结构上的不同空间点的径流插值精度。

全文数据：

权利要求：

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