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Copula函數(shù)理論在多變量水文分析計(jì)算中的應(yīng)用研究

Copula函數(shù)理論在多變量水文分析計(jì)算中的應(yīng)用研究

定  價:19.5 元

        

  • 作者:陳璐 著
  • 出版時間:2013/11/1
  • ISBN:9787307117686
  • 出 版 社:武漢大學(xué)出版社
  • 中圖法分類:P333 
  • 頁碼:165
  • 紙張:膠版紙
  • 版次:1
  • 開本:16開
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水文分析計(jì)算是水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的一個重要環(huán)節(jié)。水文事件(過程)一般具有多個方面的特征屬性,現(xiàn)行的單變量分析方法無法全面地反映事件的真實(shí)特征。陳璐編著的《Copula函數(shù)理論在多變量水文分析計(jì)算中的應(yīng)用研究》結(jié)合國家自然科學(xué)基金等課題,系統(tǒng)地介紹了Copula函數(shù)理論方法,探討了Copula函數(shù)在多變量水文分析中的應(yīng)用,研究內(nèi)容涉及分期設(shè)計(jì)洪水、洪水遭遇、干旱風(fēng)險分析以及河流相關(guān)性分析等!禖opula函數(shù)理論在多變量水文分析計(jì)算中的應(yīng)用研究》主要研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
  (1)綜述了單變量水文頻率分析方法,包括分期設(shè)計(jì)洪水、洪水遭遇以及干旱風(fēng)險分析等的研究進(jìn)展;概述了多變量水文分析計(jì)算的發(fā)展歷程和Copula函數(shù)在水文分析計(jì)算中的應(yīng)用。
 。2)系統(tǒng)地介紹了Copula函數(shù)的理論和方法,著重介紹Archimedean Coptlla和橢圓Copula函數(shù)、多維Copula函數(shù)的構(gòu)建方法、參數(shù)估計(jì)以及擬合檢驗(yàn)的方法;分析了Copula函數(shù)在多變量水文分析計(jì)算應(yīng)用中的優(yōu)勢及局限性。
  (3)采用年最大和超定量取樣方法,從洪水發(fā)生時間和量級兩個方面考慮,建立了基于Copula函數(shù)的洪水發(fā)生時間和量級的兩變量聯(lián)合分布,推求了分期設(shè)計(jì)洪水。結(jié)果表明:估計(jì)的分期設(shè)計(jì)洪水既能符合防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求,又能提供更多分期洪水發(fā)生概率的信息,提高了洪水資源利用率和綜合利用效率,為分期設(shè)計(jì)洪水的分析計(jì)算提供了一條新的途徑。
 。4)提出和建立了考慮洪水發(fā)生時間和量級的洪水遭遇風(fēng)險分析計(jì)算模型。分別采用混合von Mises分布描述年最大洪水發(fā)生時間的多峰特征,采用P—III型分布描述年最大洪水量級;基于多維Copula函數(shù)分別建立了長江上游干支流洪水發(fā)生時間和量級的聯(lián)合分布;估計(jì)了洪水發(fā)生時間和量級的遭遇可能性及條件概率,并與實(shí)測資料的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行比較。該方法不僅具有理論基礎(chǔ),而且結(jié)果合理可信,為洪水遭遇分析計(jì)算提供了新思路。 (5)以標(biāo)準(zhǔn)降水指數(shù)SPI作為干旱指標(biāo),對干旱事件進(jìn)行識別,選擇干旱歷時、干旱程度及其最小SPI值和干旱間隔時間作為研究變量。采用橢圓Copula和Archimedean Copula函數(shù)構(gòu)造四維聯(lián)合概率分布,分析研究漢江上游干旱事件的單變量重現(xiàn)期、聯(lián)合重現(xiàn)期和條件重現(xiàn)期。結(jié)果表明,四維聯(lián)合分布能夠更加全面地反映干旱的真實(shí)特征。
 。6)采用信息熵和Copula函數(shù)相結(jié)合的非線性技術(shù),即Copula函數(shù)的熵,探索了河流的上游和下游、干流和支流以及支流和支流之間的相關(guān)關(guān)系。公式推導(dǎo)得出變量總相關(guān)值等于Copula函數(shù)負(fù)熵的結(jié)論;诙嗑S的Copula函數(shù)建立了長江上游多站年最大洪水的聯(lián)合分布,采用多重積分法和Monte Carlo模擬的方法計(jì)算Copula函數(shù)的熵值。結(jié)果表明:基于不同的Copula函數(shù)計(jì)算得到的總相關(guān)值相差較大,多重積分法和Monte Carlo模擬法計(jì)算值基本相同。該方法為涉及多個變量,且變量間存在非線性相關(guān)的水文事件提供了新的研究途徑。
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