申请/专利权人：武汉大学;长江水利委员会水文局

申请日：2023-05-17

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN116955886B

主分类号：G06F17/10

分类号：G06F17/10;G06F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2023.11.14#实质审查的生效;2023.10.27#公开

摘要：本发明提供一种强度速度耦合的多尺度标准化旱涝急转指数计算方法，首先定义并计算旱涝急转的转折强度；其次，定义并计算旱涝急转的转折速度，分析转折强度和转折速度的分布关系；最后，基于转折速度和转折强度的分布关系构建同时考虑二者的流域多尺度标准化旱涝急转指数计算方法。本发明综合考虑了转折速度和转折强度的影响，较常用的旱涝急转指数计算方法能够更好地表达旱涝急转指数特征，同时能够避免对旱涝急转事件的错判和漏判，有利于业务应用和推广。

主权项：1.一种强度速度耦合的多尺度标准化旱涝急转指数计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、转折强度定义及计算：基于国际旱涝评估标准定义旱涝急转强度，利用标准化降雨、径流指数计算相应的旱涝急转转折强度；S2、转折速度定义计算：设置旱涝急转事件的转折判断条件，定义极值转折时间，利用极值转折时间和转折尺度计算旱涝急转转折速度；S3、速度折算关系确定：对比转折强度和转折速率的分布关系，给定转折速率对强度的折算系数，计算最终的旱涝急转速率的影响项；S4、旱涝急转综合指数构建：基于设置的转折速度、转折强度和折算关系，构建同时考虑转折强度和速度耦合的流域多尺度标准化旱涝急转指数；所述S2的具体步骤为：S21、为了去除传统旱涝急转指数的错判和漏判情形，设置旱涝急转事件的转折判断条件，设定SPI≥0.5时为洪涝情形、SPI≤-0.5为干旱情形，则设置以下的旱涝急转判断条件： S22、依据所述旱涝急转判断标准，设置相应的旱涝急转的转折速度，所述转折速度值表示从干旱或雨涝极值转折至雨涝或干旱极值的时间快慢；当雨涝或干旱存在多个极值时，采用两个距离转折点最近的极值进行速度计算，计算公式为： 其中，V表示转折速度；Tmax表示指数SPI极大值所对应的时间；Tmin表示指数极小值所对应的时间，二者的差值最小为1，最大为2×Ts-1，当指数判断条件为非旱涝急转事件时，对应的转折速度为0；所述S3的具体步骤为：S31、分析所述转折速度和转折强度的拟合分布关系，给出所述转折速度相较于所述转折强度的折算系数α；S32、基于折算系数α计算转折速度的限制权重k，利用所述限制权重k构建最终的速度影响项；实际计算时，对于转折强度I，若设置所述转折速度对旱涝急转事件的影响不超过I的α，则得出Vk≤α；当转折时间最短时，V值最大为Ts；当转折时间最长时，V值最小为1；则所述限制权重k需要满足的性质为： 由此，计算得到条件的所述限制权重k值解为：所述S4具体为：通过耦合所述S1至所述S3，建立多尺度标准化旱涝急转指数MSDFAI： 其中，α为系数项，Ts为转折事件的时间尺度；对于强度项，采用来表示，这样与现有的标准化降雨或径流指数进行对比，实现旱涝急转指数的标准化；V为速度项，按照转折事件类型分为三类； 为速度的权重项，通过给定系数α，控制速度对指数的整体影响在α内；当Ts为1时，为传统的短周期转折事件，则V值为1，对应的MSDFAI指数仅为其转折强度；当Ts≥2时，为传统的长周期转折事件，MSDFAI指数表示转折速度和转折强度的综合影响；由于所述MSDFAI指数在构建时划分了不同类型的转折速度，所述MSDFAI指数通过所述S22中的条件判断，对转折前后同旱或同涝以及任意非旱或非涝情形时，对指数赋值为0，以排除其他事件对旱涝急转事件的干扰，避免指数在进行旱涝急转事件判断时出现误判或漏判的情形。

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权利要求：

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