一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法及系统，包括：分别从待研究流域的多个影响因素中选取一个影响因素或多个影响因素的组合作为变化量，得到多个第一模拟情景，并获取每一第一模拟情景的第一径流量；将多个第一模拟情景中的每一第一模拟情景中的变化量替换为裸地参数，得到对应的多个第二模拟情景，并获取每一第二模拟情景的第二径流量；获取每一第一情景的第一径流量与对应的第二情景的第二径流量的差的绝对值，并将差的绝对值作为每一第一情景中变化量影响下的第三径流量；根据每一第一情景的第三径流量获取多个影响因素对待研究流域水沙变化的贡献率。该方法评价结果准确，适用于实现对江河未来水沙情势精准预测。

A Method and System for Identification of Contribution Rate of Influencing Factors of Water and Sediment Change in Watershed

【技术实现步骤摘要】
一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法及系统
本专利技术实施例涉及水文预测
，更具体地，涉及一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法及系统。
技术介绍
能否精准预测江河水沙未来情势关乎流域治理方略制定以及水利及水土保持工程布局和运用。如何准确辨识江河径流和泥沙变化主要影响因素是准确预测江河水沙情势的重要前提与基础。而如何辨识流域水沙变化的多因素耦合驱动机制和群体贡献率，是当前研究热点及难点。相关研究表明，流域径流泥沙变化的影响因素可大体概括为两个方面，即气候变化和人类活动。其中，气候变化主要指降水和温度变化，而人类活动内涵相对丰富，主要包括：林草植被、淤地坝、梯田等水土保持措施变化，以及生活及工农业用水变化等。现有研究中，流域水沙变化驱动因素多采用2因素分析法，该分析方法认为各因素相对独立，即A因素对水沙变化影响量和B因素对水沙变化影响量之和等于水沙变化量。忽略了A和B因素之间的耦合作用，考虑到诸多因素与水沙变化呈现高度复杂的非线性关系，2因素间存在明显的交互作用，故现有研究方法所得贡献率存在明显失真，评价结果误差较大，难以实现对江河未来水沙情势精准预测的有力支撑，不能满足未来江河治理实践的基本需求。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法及系统。第一方面本专利技术实施例提供了一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法，包括：分别从待研究流域的多个影响因素中选取一个影响因素或多个影响因素的组合作为变化量，得到多个第一模拟情景，并获取每一第一模拟情景的第一径流量；将所述多个第一模拟情景中的每一第一模拟情景中的变化量替换为裸地参数，得到对应的多个第二模拟情景，并获取每一第二模拟情景的第二径流量；获取每一第一情景的第一径流量与对应的第二情景的第二径流量的差的绝对值，并将所述差的绝对值作为每一第一情景中变化量影响下的第三径流量；根据每一第一情景的第三径流量获取所述多个影响因素对所述待研究流域水沙变化的贡献率。另一方面本专利技术实施例提供了一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识系统，包括：第一径流量模块，用于分别从待研究流域的多个影响因素中选取一个影响因素或多个影响因素的组合作为变化量，得到多个第一模拟情景，并获取每一第一模拟情景的第一径流量；第二径流量模块，用于将所述多个第一模拟情景中的每一第一模拟情景中的变化量替换为裸地参数，得到对应的多个第二模拟情景，并获取每一第二模拟情景的第二径流量；第三径流量模块，用于获取每一第一情景的第一径流量与对应的第二情景的第二径流量的差的绝对值，并将所述差的绝对值作为每一第一情景中变化量影响下的第三径流量；贡献率获取模块，用于根据每一第一情景的第三径流量获取所述多个影响因素对所述待研究流域水沙变化的贡献率。第三方面本专利技术实施例提供了包括处理器、通信接口、存储器和总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信，处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行第一方面提供的流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法。第四方面本专利技术实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面提供的流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法。本专利技术实施例提供的一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法及系统，通过对多个影响因子的单因素和多因素作用分别进行模拟，得到对应的单因素和多因素影响下的径流量，进而得出多个影响因素对待研究流域水沙变化的贡献率，评价结果准确，适用于实现对江河未来水沙情势精准预测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识系统的结构框图；图3为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法的流程图，如图1所示，包括：S101，分别从待研究流域的多个影响因素中选取一个影响因素或多个影响因素的组合作为变化量，得到多个第一模拟情景，并获取每一第一模拟情景的第一径流量；S102，将所述多个第一模拟情景中的每一第一模拟情景中的变化量替换为裸地参数，得到对应的多个第二模拟情景，并获取每一第二模拟情景的第二径流量；S103，获取每一第一情景的第一径流量与对应的第二情景的第二径流量的差的绝对值，并将所述差的绝对值作为每一第一情景中变化量影响下的第三径流量；S104，根据每一第一情景的第三径流量获取所述多个影响因素对所述待研究流域水沙变化的贡献率。在步骤S101中，由于对待研究流域水沙变化产生影响的因素往往有多个，且这多个影响因素相互之间存在耦合关系。则在构建第一模拟情景时，需要分别把多个影响因素中的每个单个影响因素作为变化量，分别把多个影响因素的每两个影响因素的组合作为变化量，分别把多个因素中的每多个影响因素的组合作为变化量。举例来说，若待研究流域的影响因素有3个，则变化量有7个，对应7个第一模拟情景，即3个单因素变化量的模拟情景，3个双因素变化量的模拟情景，以及1个三因素变化量的模拟情景。需要说明的是，为了便于对本专利技术进行说明，后文中待研究流域的影响因素的数量具体限定为3个，分别为：流域下垫面林草植被、淤地坝以及梯田的面积或数量。可以理解的是，本专利技术的技术方案并不以此为限。具体地，为辨识林草植被(A)、淤地坝(B)、梯田(C)3种不同水土保持措施变化对流域水沙影响，通过改变流域下垫面林草植被、淤地坝、梯田面积或数量设定3种模式7种第一模拟情景。其中，模式一，单一因素影响水沙变化贡献率。具体包括：情景1:为辨识林草数量变化对水沙变化影响贡献率。改变流域林草植被面积数量，保持淤地坝以及梯田数量不变；情景2：为辨识淤地坝数量变化对水沙变化影响贡献率。改变流域淤地坝数量，保持林草以及梯田数量不变；情景3：为辨识梯田面积变化对水沙变化影响贡献率。改变流域梯田面积，保持林草植被面积以及淤地坝数量不变。模式二，双因素影响水沙变化贡献率。改变2个变量，其他变量不变。情景4：改变A和B，C不变；情景5：改变A和C，B不变；情景六：该表B和C，A不变。模式三，同时改变3个变量A、B和C，即情景7。在步骤S102中，裸地参数是指待研究流域的下垫面不采取任何水土保护措施时所对应的参数。那么，将所述多个第一模拟情景中的每一第一模拟情景中的变化量替换为裸地参数，即不采取变化量对应的影响因素来进行下垫面的水土保护，将该情景下变化量替换为裸地参数。具体地，通过改变流域下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法，其特征在于，包括：分别从待研究流域的多个影响因素中选取一个影响因素或多个影响因素的组合作为变化量，得到多个第一模拟情景，并获取每一第一模拟情景的第一径流量；将所述多个第一模拟情景中的每一第一模拟情景中的变化量替换为裸地参数，得到对应的多个第二模拟情景，并获取每一第二模拟情景的第二径流量；获取每一第一情景的第一径流量与对应的第二情景的第二径流量的差的绝对值，并将所述差的绝对值作为每一第一情景中变化量影响下的第三径流量；根据每一第一情景的第三径流量获取所述多个影响因素对所述待研究流域水沙变化的贡献率。

【技术特征摘要】
1.一种流域水沙变化影响因素贡献率的辨识方法，其特征在于，包括：分别从待研究流域的多个影响因素中选取一个影响因素或多个影响因素的组合作为变化量，得到多个第一模拟情景，并获取每一第一模拟情景的第一径流量；将所述多个第一模拟情景中的每一第一模拟情景中的变化量替换为裸地参数，得到对应的多个第二模拟情景，并获取每一第二模拟情景的第二径流量；获取每一第一情景的第一径流量与对应的第二情景的第二径流量的差的绝对值，并将所述差的绝对值作为每一第一情景中变化量影响下的第三径流量；根据每一第一情景的第三径流量获取所述多个影响因素对所述待研究流域水沙变化的贡献率。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括：根据所述待研究流域的基础资料数据库，构建所述待研究流域的分布式水文模型。3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，在构建所述待研究流域的分布式水文模型之前，还包括：获取所述待研究流域历年的径流数据、降水、土地利用、归一化植被指数、淤地坝数量以及数字高程图；根据所述待研究流域历年的径流数据、降水、土地利用、归一化植被指数、淤地坝数量以及数字高程图，构建所述基础资料数据库。4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述待研究流域历年的土地利用、归一化植被指数以及数字高程图通过遥感影响获取。5.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述获取每一第一模拟情景的第一径流量，具体包括：将所述基础资料数据库中的数据输入所述分布式水文模型，并根据每一第一模拟情景中的变化量改变所述分布式水文模型中所述待研究流域下垫面的参数，得到每一第一模拟情景的第一径流量。6.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述获取每一第二模拟情景的第二径流量，具体包括：将所述基础资料数据库中的数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵阳，张晓明，王昭艳，殷小琳，王友胜，刘卉芳，谢敏，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11