【技术实现步骤摘要】
一种基于多尺度分位数映射和EC的日径流和输沙率序列随机模拟方法
本专利技术属于水文水资源领域的随机模拟领域，特别是一种基于多尺度分位数映射和EC的日径流和输沙率序列随机模拟方法。
技术介绍
径流量会影响下游取用水以及生态环境，输沙率则会影响水库河道淤积、河道水质，两者都是影响水利设施设计运行的重要水文变量。对径流及输沙率的随机模拟研究对于水利设施的设计建造、流域水沙调控以及水环境水生态治理都有重要作用。而径流和泥沙在变量间、同变量的上下游之间存在显著的相关关系，在进行随机模拟时需要同时对上述相关关系的模拟和序列的时序结构进行模拟。现有的随机模拟方法主要使用多变量自回归方法、空间解集法或Copula函数模拟上述相关关系，但这三种方法都有参数过多、计算时间过长的问题。当需要对较多站点的径流和输沙进行模拟时，由于维数过高，需要计算的参数极多，很难采用上述方法进行随机模拟计算。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术同时考虑空间相关性、变量间相关性和时间相关性，提出了一种结合多尺度分位数映射(MT...
【技术保护点】
1.一种基于多尺度分位数映射和EC的日径流和输沙率序列随机模拟方法，其特征在于，包括：/n步骤1、根据径流和泥沙的日尺度分布特性，用Gamma分布函数对径流和泥沙进行拟合，采用极大似然法进行分布的参数估计；/n步骤2、将在(0，1)间服从均匀分布的随机数带入拟合分布的反函数，得到不考虑各类相关关系的径流和输沙随机模拟序列；/n步骤3、采用多尺度分位数映射法对最上游站点的输沙序列进行处理，重构该序列的时序结构；所述的多尺度分位数映射法为：依次在月、年、日尺度连续应用分位数映射法并重复若干次；/n步骤4、保证最上游站点的输沙序列顺序不变，根据实测序列的Empirical Cop...
【技术特征摘要】
1.一种基于多尺度分位数映射和EC的日径流和输沙率序列随机模拟方法，其特征在于，包括：
步骤1、根据径流和泥沙的日尺度分布特性，用Gamma分布函数对径流和泥沙进行拟合，采用极大似然法进行分布的参数估计；
步骤2、将在(0，1)间服从均匀分布的随机数带入拟合分布的反函数，得到不考虑各类相关关系的径流和输沙随机模拟序列；
步骤3、采用多尺度分位数映射法对最上游站点的输沙序列进行处理，重构该序列的时序结构；所述的多尺度分位数映射法为：依次在月、年、日尺度连续应用分位数映射法并重复若干次；
步骤4、保证最上游站点的输沙序列顺序不变，根据实测序列的EmpiricalCopula对其他输沙和径流序列进行重排序，重构空间相关性和变量间相关性。
2.根据权利要求1所述的基于多尺度分位数映射和EC的日径流和输沙率序列随机模拟方法，其特征在于，所述步骤1具体包括如下步骤：
步骤1-1，Gamma分布的表达式为：
式中α和β为分布参数，Γ为Gamma函数，X为随机变量；
步骤1-2，根据序列长度为n的实测序列x，构建似然函数L，
步骤1-3，求解使似然函数L最大的α，β，即为分布的极大似然估计值。
3.根据权利要求2所述的基于多尺度分位数映射和EC的日径流和输沙率序列随机模拟方法，其特征在于，所述步骤2具体包括如下步骤：
步骤2-1，根据拟合得到的概率密度函数f(X；α，β)计算得到累积概率密度函数F(X；α，β)，并得到其反函数F-1(p；α，β)，p为累积概率；
步骤2-2，生成在在(0，1)区间服从均匀分布的随机数序列rt；根据拟合的反累积概率密度函数得到初始的随机模拟序列F-1(rt；α，β)。
4.根据权利要求1所述的基于多尺度分位数映射和EC的日径流和输沙率序列随机模拟方法，其特征在于，所述步骤3具体包括以下步骤：
步骤3-1，根据随机模拟的最上游站点的输沙序列S1的日尺度和实测最上游站点的输沙序列O1的日尺度得到月尺度序列S1，m和O1，m，用分位数映射法处理S1，m使其分布与O1，m相同，得到月尺度修正序列S1，m1；
步骤3-2，将S1序列中属于同一月份的值乘以某一相同的比例，使得S1序列的月尺度序列与月尺度修正序列S1，m1相同，处理后的S1序列即为经月尺度分位数映射修正后的序列S1，1；
步骤3-3，根据S1，1和O...
【专利技术属性】
技术研发人员：王奕童，谢京凯，王远见，许月萍，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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