CN117725406B 一種旱澇急轉事件的識別方法、裝置、設備及存儲介質 （中山大學）

WanZhou.Identi?cationandfrequEnvironmentalScience.2023,1-17.本發明公開了一種旱澇急轉事件的識別方的技術方案能提高對旱澇急轉事件的識別準確2獲取目標流域內各個氣象站點的歷史降水量實測數據，根據所述歷史降水量實測數基于旋轉經驗正交分解法對所述目標流域進行空間劃分處理，得到多個目標子流域，并獲取每個目標子流域內各個氣象站點對應的目標標準分別對所述目標標準化加權平均降水指數進行特征提取，對所述目標標準化加權平均降水指數進行特征提取時，采用游程理論進基于所述洪澇特征和所述干旱特征，對所述每個目標子流域進行旱澇急轉事件識別，對所述目標標準化加權平均降水指數進行特征提取，得到所述每基于所述第一截取系數對所述目標標準化加權平均降水指標標準化加權平均降水指數中存在日標準化加權平均降水指數不小于所述第一截取系數基于所述第二截取系數對所述目標標準化加權平均降水指標標準化加權平均降水指數中存在日標準化加權平均降水指數不大于所述第二截取系數基于所述洪澇特征和所述干旱特征，對所述每個目標子流域進行旱澇急轉事件識別，計算所述洪澇結束時間和所述干旱開始時間的第將所述第一最小時間間隔和所述第二最小時間間隔分別與預設時在確定目標子流域中存在旱澇急轉事件時，計算所述旱澇急轉事在確定目標子流域內存在旱澇急轉事件，獲取所述旱3在確定所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點之間存在所述洪澇特征時，獲取所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點內的所有第一洪澇強將所述旱澇急轉間隔天數、所述旱澇急轉歷時、所述第一洪澇強度累在確定所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點之間存在所述干旱特征時，獲取所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點內的所有第二干旱強將所述旱澇急轉間隔天數、所述旱澇急轉歷時、所述第二干旱強度累獲取目標流域內各個氣象站點對應的歷史降水量實測數據，其基于預設的加權平均降水指數計算公式，計算所述歷史日降水量獲取多個預設歷史年份內同日的第一加權平均降水指數，對所對所述日擬合加權平均降水指數進行正態標準化，得到日標準化加權平均降水指數，獲取所述歷史日降水量實測數據對應的第一日期，獲取所述第一將所述歷史日降水量實測數據和所述第一歷史日降水量實測數據輸入到預設的加權平均降水指數計算公式中，計算得到所述歷史日降水量實測數據對應的加權平均降水指4;對所述標準化加權平均降水指數進行協方差計算，得到所述標準對所述協方差矩陣進行特征值分解，得到多個特征值和每個特征值對應的特征向量，分別對所述多個主成分進行旋轉處理，得到每個主成其中，所述標準化加權平均降水指數計算模塊，用于獲取所述流域劃分模塊，用于基于旋轉經驗正交分解法對所述目標流域進行空間劃分處所述特征提取模塊，用于分別對所述目標標準化加權平對所述目標標準化加權平均降水指數進行特征提取時，采用游程理論進所述旱澇急轉事件識別模塊，用于基于所述洪澇特征和所述干對所述目標標準化加權平均降水指數進行特征提取，得到所述每基于所述第一截取系數對所述目標標準化加權平均降水指標標準化加權平均降水指數中存在日標準化加權平均降水指數不小于所述第一截取系數基于所述第二截取系數對所述目標標準化加權平均降水指標標準化加權平均降水指數中存在日標準化加權平均降水指數不大于所述第二截取系數基于所述洪澇特征和所述干旱特征，對所述每個目標子流域進行旱澇急轉事件識別，5計算所述洪澇結束時間和所述干旱開始時間的第將所述第一最小時間間隔和所述第二最小時間間隔分別與預設時在確定目標子流域中存在旱澇急轉事件時，計算所述旱澇急轉事在確定目標子流域內存在旱澇急轉事件，獲取所述旱在確定所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點之間存在所述洪澇特征時，獲取所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點內的所有第一洪澇強將所述旱澇急轉間隔天數、所述旱澇急轉歷時、所述第一洪澇強度累在確定所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點之間存在所述干旱特征時，獲取所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點內的所有第二干旱強將所述旱澇急轉間隔天數、所述旱澇急轉歷時、所述第二干旱強度累為由所述處理器執行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求17.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于67[0002]在全球氣候變化和快速發展的社會經濟背景下，流域面臨著增加的極端降水事[0003]為了正確認識流域旱澇急轉事件的時空演變規律并采取[0011]在一種可能的實現方式中，獲取目標流域內各個氣象站點的歷史降水量實測數量實測數據包括的多個預設歷史年份對應的歷史日降8[0018]將所述歷史日降水量實測數據和所述第一歷史日降水量實測數據輸入到預設的[0025]在一種可能的實現方式中，對所述目標標準化加權平均述目標標準化加權平均降水指數中存在所述日標準化加權平均降水指數不小于所述第一述目標標準化加權平均降水指數中存在所述日標準化加權平均降水指數不大于所述第二9[0032]將所述第一最小時間間隔和所述第二最小時間間隔分別與預設時間閾值進行對[0038]在確定所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點之間存在所述洪[0040]在確定所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點之間存在所述干[0045]所述特征提取模塊，用于分別對所述目標標準化加權平均降水指數進行特征提量實測數據包括的多個預設歷史年份對應的歷史日降[0054]將所述歷史日降水量實測數據和所述第一歷史日降水量實測數據輸入到預設的述目標標準化加權平均降水指數中存在所述日標準化加權平均降水指數不小于所述第一述目標標準化加權平均降水指數中存在所述日標準化加權平均降水指數不大于所述第二[0068]將所述第一最小時間間隔和所述第二最小時間間隔分別與預設時間閾值進行對[0074]在確定所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點之間存在所述洪[0076]在確定所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點之間存在所述干[0084]圖3是本發明提供的一種實施例的瀾滄江流域SWAP前五個空間模態特征向量示意[0085]圖4是本發明提供的一種實施例的基于游程理論的旱澇急轉事件特征變量的提取[0086]圖5是本發明提供的一種實施例的基于SWAP識別結果的不同等級的旱澇急轉事件中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施[0108]基于表1，將當天的權重為10而前第43天對當日旱各個氣象站點對應的每個預設歷史年份的標準化加權平均降Precipitation,SWAP)，用于衡量當前的旱澇狀態；該指標基于一個水分收入和衰退的思目標子流域，并獲取每個目標子流域內各個氣象站點對應的目標標準化加權平均降水指交分解法基于步驟101中得到的所述各個氣象站點對應的每個預設歷史年份的標準化加權正交分解法REOF是基于經驗正交函數(EmpiricalOrthogonalFunction,EOF)發展而來；經驗正交函數EOF是一種用個數較少的幾個空間模態來描述原變量場，且基本涵蓋原變量察模態時間系數的時空分布來理解不同模態對應[0122]對瀾滄江流域42個氣象站1960_2014年SWAP做旋轉經驗正交分解法REOF分解，如5個累計解釋方差貢獻占總方差的71.2且旋轉后各分量的方差貢獻比旋轉前要更加均[0126]按方差貢獻大小排序的5個空間模態為：第一空間模態的荷載中心區域位于瀾滄江流域中下游銜接處的云南省維西—大理段，旋轉后該模態的方差貢獻率為22.0第二差貢獻率為19.7第三空間模態的荷載中心區域位于瀾滄江流域下游地區東南部的云南省普洱及西雙版納地區，旋轉后該模態的方差貢獻率為13.1第四模態的荷載中心區域獻率達到54.8說明云南省是瀾滄江地區經常出現旱澇災害的地區，基于歷史資料的查[0133]具體的，計算洪澇歷時內每日對應的目標標準化加權平均降水指數的第一累積[0140]具體的，計算干旱歷時內每日對應的目標標準化加權平均降水指數的第二累積[0147]一實施例中，計算所述洪澇結束時間和所述干旱開始時并計算所述干旱結束時間和所述洪澇開始時件對應的所述干旱結束時間和所述洪澇開始時間之間生一次洪澇(干旱)事件的全過程，旱澇急轉事件開始時間即為干旱(洪澇)事件的開始時[0157]所述旱澇急轉間隔天數為第i次旱澇急轉事件中，前一次災害事件結束時間距離述第一旱澇急轉時間點之間的強度累加值，∑SWAPl表示第二旱澇急轉時間點到所述旱澇將所述旱澇急轉事件強度與預設的旱澇急轉事件強度等級劃分表中的旱澇急轉強度范圍[0176]如圖5所示，圖5為基于SWAP識別結果的不同等級的旱澇急轉事件頻次空間分布[0177]中度旱澇急轉事件在流域內平在研究時段內中度災害發生頻次非常高，基本年代頻次均值在21次；西雙版納地區呈現出有兩次旱澇急轉事件的發生。轉事件，發生率為28玉樹地區重度旱澇急轉事件發生頻次的變化過程曲線和其輕度過程曲線類似，在70年代達到區域最高值6次，在90年代達到區域最低值1次；昌都地區在[0182]所述標準化加權平均降水指數計算模塊201，用于獲取目標流域內各個氣象站點[0183]所述流域劃分模塊202，用于基于旋轉經驗正交分解法對所述目標流域進行空間[0184]所述特征提取模塊203，用于分別對所述目標標準化加權平均降水指數進行特征述各個氣象站點對應的每個預設歷史年份的標準化加權所述第二最小時間間隔不大于所述預設時間閾值，則確定目標子流域內存在旱澇急轉事征時，獲取所述旱澇急轉事件開始時間到所述第一旱澇急轉時間點內的所有第二干旱強可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例他通用處理器、數字信號處理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、專用集成電路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、現成可編程門陣列(Fie