水文序列跳跃变异点的滑动相关系数识别方法
2018-01-21吴子怡桑燕芳袁树堂
水利学报 2017年12期
吴子怡,谢 平,2,桑燕芳,雷 旭,袁树堂,王 超
(1.武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北 武汉 430072;
2.国家领土主权与海洋权益协同创新中心,湖北 武汉 430072;3.中国科学院 地理科学与资源研究所陆地水循环与地表过程重点实验室,北京 100101;4.云南省水文水资源局,云南 昆明 650106)
1 研究背景
近几十年来,气候变化和人类活动对流域下垫面条件改变所引起的水文效应[1],已成为全球水循环变化研究的焦点问题。变化环境下,认为水文序列不再来自同一总体,即失去了原有的一致性[2]。对于非一致性的水文序列,若直接采用传统方法进行分析与计算,如水文频率计算,其水文设计结果将存在较大误差,必将增加工程水文设计的风险[3],同时会对水资源评价、规划、管理等一系列水文水资源问题的研究产生影响[4]。
处理非一致性水文序列时,首要问题是判断其是否存在变异点。变异点主要是指在某个时间位置序列前后变化特性出现显著的差异,存在转折[5]、跳跃[4]等多种表现形式。其中,跳跃变异点反映出水文序列均值发生突变抬升或下降的现象,打破了序列变化的连续性,是非一致性水文序列研究中最关心的问题之一。国内外许多学者围绕跳跃变异点(突变点)的识别问题开展了研究。Kundzewicz等[6]对跳跃变异点识别方法进行了总结和讨论,并指出了各方法的适用条件与优缺点。其中,Mann-Kendall秩次相关法[7-8]与Pettitt检验法[9-10]是两种应用较为广泛的非参数方法。Bayesian变点分析法也被用于水文气象时间序列的跳跃变异点识别[11]。……
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