一种干旱极值信息输出方法、装置、电子设备和介质制造方法及图纸

本申请提供一种干旱极值信息输出方法、装置、电子设备和介质，该方法包括：获取目标流域的干旱重现期、历史干旱数据、历史平均温度、未来干旱数据和未来平均温度；利用极值分布和所述干旱重现期对所述历史干旱数据和所述未来干旱数据进行拟合计算，以获得历史干旱极值和未来干旱极值；根据所述历史干旱极值、未来干旱极值、历史平均温度以及未来平均温度获得干旱极值信息，输出所述干旱极值信息。本申请利用极值分布对所述目标流域内的历史干旱数据和未来干旱数据进行拟合处理，能输出准确率较高的干旱极值信息。

【技术实现步骤摘要】
一种干旱极值信息输出方法、装置、电子设备和介质
本申请属于水文分析
，具体涉及一种干旱极值信息输出方法、装置、电子设备和介质。
技术介绍
以全球变暖为主要特征的全球气候变化已经对脆弱的生态系统和社会系统造成了严重影响。如中国境内连年发生的局部性、区域性的干旱灾害，便是全球气候变暖带来的恶果之一。目前来说，由于全球变暖的气候影响，使得干旱极值等数据多呈现非稳态变化，若仍通过对应于历史旱情的水文数据来计算全球变暖对干旱极值的影响程度，则会导致所输出干旱极值信息的准确率较低。
技术实现思路
本申请实施例提供一种干旱极值信息输出方法、装置、电子设备和介质，用于改善目标流域内所输出干旱极值信息的准确率较低的问题。第一方面，本申请实施例提供一种干旱极值信息输出方法，包括：获取目标流域的干旱重现期、历史干旱数据、历史平均温度、未来干旱数据和未来平均温度；获取目标流域的干旱重现期、历史干旱数据、历史平均温度、未来干旱数据和未来平均温度；利用极值分布对所述历史干旱数据和所述未来干旱数据进行拟合，以获得旱情极值函数；根据所述干旱重现期和所述旱情极值函数，获得历史干旱极值和未来干旱极值；根据所述历史干旱极值、所述未来干旱极值，所述历史平均温度和所述未来平均温度，获得干旱极值信息，所述干旱极值信息为干旱极值差和平均温度差的比值，所述干旱极值差为所述未来干旱极值和所述历史干旱极值的差，所述平均温度差为所述未来平均温度和所述历史平均温度的差；输出所述干旱极值信息。第二方面，本申请实施例提供一种干旱极值信息输出装置，包括：获取模块，用于获取目标流域的干旱重现期、历史干旱数据、历史平均温度、未来干旱数据和未来平均温度；拟合模块，用于利用极值分布对所述历史干旱数据和所述未来干旱数据进行拟合，以获得旱情极值函数；第一计算模块，用于根据所述干旱重现期和所述旱情极值函数，获得历史干旱极值和未来干旱极值；第二计算模块，用于根据所述历史干旱极值、所述未来干旱极值，所述历史平均温度和所述未来平均温度，获得干旱极值信息，所述干旱极值信息为干旱极值差和平均温度差的比值，所述干旱极值差为所述未来干旱极值和所述历史干旱极值的差，所述平均温度差为所述未来平均温度和所述历史平均温度的差；输出模块，用于输出所述干旱极值信息。第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器，存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如上第一方面所述的干旱极值信息输出方法中的步骤。第四方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如上第一方面所述的干旱极值信息输出方法中的步骤。本申请实施例提供的技术方案中，干旱极值信息输出方法基于目标流域的历史水文信息(历史干旱数据以及历史平均温度)和未来水文信息(未来干旱数据以及未来平均温度)，通过极值分布的方式对所述目标流域干旱指标受全球变暖的影响程度进行拟合分析，令目标流域所输出干旱极值信息的准确率得到提高。附图说明图1是本申请实施例提供的一种干旱极值信息输出方法的流程图；图2是本申请实施例提供的一种干旱极值信息输出装置的结构示意图；图3是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。请参见图1，图1是本申请实施例提供的一种干旱极值信息输出方法的流程图，该方法可以由一种干旱极值信息输出装置来执行，该干旱极值信息输出装置可由硬件和/或软件组成，并一般可集成在具备干旱极值信息输出功能的设备中，该设备可以是服务器、移动终端或服务器集群等电子设备。如图1所示，该干旱极值信息输出方法包括以下步骤：步骤101、获取目标流域的干旱重现期、历史干旱数据、历史平均温度、未来干旱数据和未来平均温度。步骤102、利用极值分布对所述历史干旱数据和所述未来干旱数据进行拟合，以获得旱情极值函数。步骤103、根据所述干旱重现期和所述旱情极值函数，获得历史干旱极值和未来干旱极值。步骤104、根据所述历史干旱极值、所述未来干旱极值，所述历史平均温度和所述未来平均温度，获得干旱极值信息。其中，所述干旱极值信息为干旱极值差和平均温度差的比值，所述干旱极值差为所述未来干旱极值和所述历史干旱极值的差，所述平均温度差为所述未来平均温度和所述历史平均温度的差。步骤105、输出所述干旱极值信息。干旱灾害是影响中国经济社会发展的主要灾害，受全球变暖的气候影响，中国局部性、区域性的干旱灾害连年发生。有研究显示，近年来中国平均年降水量呈微弱的增加趋势，但平均年降水日却呈显著减少趋势。为较好地应对未来可能发生的干旱灾害，便需要相应分析全球变暖对干旱灾害造成的影响，以在全年变暖的气候背景下，大致估算出未来期所可能发生的干旱灾害的频率和强度。就目前来说，传统水文分析方法一般是通过历史期的水文信息，以水文数据始终呈稳态变化作为前提条件，来推演分析干旱灾害的强度受各类气象条件变化的影响程度。上述传统水文分析方法主要存在两处缺陷，其一是数据来源不够全面，缺失了未来期的水文信息；其二则是前提条件不成立(由于干旱灾害受全球变化的影响，使得同干旱灾害相关的水文数据呈现了非稳态变化特征)。因为上述传统水文分析方法至少存在如上所述的两处缺陷，所以通过上述传统水文分析方法输出的干旱极值信息(即干旱灾害的强度受各类气象条件变化的影响程度)的准确率较低。而本申请提供的干旱极值信息输出方法，通过补充未来期的水文信息(未来干旱数据和未来平均温度)，结合历史期的水文信息(历史干旱数据和历史平均温度)，借助可适用于非稳态变化数据的极值分布对目标流域的干旱数据的分布情况进行拟合，来对干旱灾害的强度受全年变暖的影响程度进行分析。由于本申请所提供的干旱极值信息输出方法克服了上述两处缺陷，因此能使最终输出的干旱极值信息的准确率得到提升。需要说明的是，所述历史干旱数据和所述未来干旱数据可以分别通过处理所述目标流域内河流断面的历史径流流量和未来径流流量而获得。其中，处理所述历史径流流量以获得所述历史干旱数据的步骤可以为：获取所述河流断面的历史流量集合。根据所述历史流量集合，获得多年历史平均流量。根据所述多年历史平均流量和所述历史流量集合，获得所述历史干旱数据。举例说明为：假定所述目标流域的历史期为1980～2020本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干旱极值信息输出方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取目标流域的干旱重现期、历史干旱数据、历史平均温度、未来干旱数据和未来平均温度；/n利用极值分布对所述历史干旱数据和所述未来干旱数据进行拟合，以获得旱情极值函数；/n根据所述干旱重现期和所述旱情极值函数，获得历史干旱极值和未来干旱极值；/n根据所述历史干旱极值、所述未来干旱极值，所述历史平均温度和所述未来平均温度，获得干旱极值信息，所述干旱极值信息为干旱极值差和平均温度差的比值，所述干旱极值差为所述未来干旱极值和所述历史干旱极值的差，所述平均温度差为所述未来平均温度和所述历史平均温度的差；/n输出所述干旱极值信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种干旱极值信息输出方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标流域的干旱重现期、历史干旱数据、历史平均温度、未来干旱数据和未来平均温度；
利用极值分布对所述历史干旱数据和所述未来干旱数据进行拟合，以获得旱情极值函数；
根据所述干旱重现期和所述旱情极值函数，获得历史干旱极值和未来干旱极值；
根据所述历史干旱极值、所述未来干旱极值，所述历史平均温度和所述未来平均温度，获得干旱极值信息，所述干旱极值信息为干旱极值差和平均温度差的比值，所述干旱极值差为所述未来干旱极值和所述历史干旱极值的差，所述平均温度差为所述未来平均温度和所述历史平均温度的差；
输出所述干旱极值信息。


2.根据权利要求1所述的干旱极值信息输出方法，其特征在于，所述目标流域的未来期包括多个子时期，所述干旱极值信息包括多个子极值信息，所述多个子极值信息和所述多个子时期一一对应；
获取所述未来干旱数据和所述未来平均温度的步骤包括：获取所述目标流域的多个子干旱数据和多个子平均温度，所述多个子干旱数据和所述多个子平均温度均同所述多个子时期一一对应；
利用极值分布对所述历史干旱数据和所述未来干旱数据进行拟合，以获得旱情极值函数的步骤包括：利用所述极值分布对所述历史干旱数据和所述多个子干旱数据进行拟合，以获得所述旱情极值函数；
根据所述干旱重现期和所述旱情极值函数，获得历史干旱极值和未来干旱极值的步骤包括：根据所述干旱重现期和所述旱情极值函数，获得历史干旱极值和多个子干旱极值，所述多个子干旱极值和所述多个子时期一一对应；
根据所述历史干旱极值、所述未来干旱极值，所述历史平均温度和所述未来平均温度，获得干旱极值信息的步骤包括：根据所述历史干旱极值，所述多个子干旱极值，所述历史平均温度和所述多个子平均温度，分别获得多个子极值信息，所述子极值信息为子极值差和子平均温度差的比值，所述子极值差为所述子干旱极值和所述历史干旱极值的差，所述子平均温度差为所述子平均温度和所述历史平均温度的差，所述多个子极值信息与所述多个子时期一一对应。


3.根据权利要求1所述的干旱极值信息输出方法，其特征在于，所述极值分布包括广义帕累托分布，所述广义帕累托分布的函数表示如下：



其中，所述xt为根据所述历史干旱数据和所述未来干旱数据共同形成的序列，所述t用于指示所述序列中各元素所对应的序号；所述μ(t)、σ(t)和ξ(t)分别为所述函数的位置参数、尺度参数和形状参数，所述广义帕累托分布的函数满足条件μ(t)∈R，σ(t)＞0，ξ(t)∈R及1+ξ(t)(x-μ(t))/σ(t)＞0。


4.根据权利要求3所述的干旱极值信息输出方法，其特征在于，利用所述极值分布对所述历史干旱数据和所述未来干旱数据进行拟合的步骤，包括：
将所述历史干旱数据和未来干旱数据代入所述广义帕累托分布的函数中，并对所述尺度参数σ(t)和所述形状参数ξ(t)进行极大似然估计，以分别获得所述广义帕累托分布的函数的似然尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁帆，周毓彦，严登华，唐颖复，孙高虎，江明，王晓钰，
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