Copula函數(shù)與信息熵理論在洪水多元分析和徑流隨機(jī)模擬中的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-17 15:18
水文多變量分析和水文序列隨機(jī)模擬能夠很好地描述復(fù)雜水文事件,可為水利工程規(guī)劃、運(yùn)用提供科學(xué)依據(jù),在水利工程設(shè)計(jì)中具有重要作用。Copula函數(shù)能夠靈活地聯(lián)結(jié)兩個(gè)或多個(gè)變量,推求聯(lián)合分布,適用于分析洪水、暴雨、干旱等水文極值。信息熵作為衡量系統(tǒng)不確定性的高效度量,常被用于模擬水文變量的概率分布。論文主要基于copula函數(shù)推求洪水序列、年徑流序列的多種聯(lián)合分布,討論序列長(zhǎng)度對(duì)copula模型模擬結(jié)果的不確定性影響,建立基于信息熵理論的月徑流隨機(jī)模型,旨在為水文序列分析和隨機(jī)模擬提供新思路。論文選用水文中常用的Archimedean copula函數(shù)(Clayton copula, Frank copula和Gumbel-Houggard (G-H) copula),推求了黃河三門峽站和花園口站的年最大洪峰流量序列與年徑流序列的五種聯(lián)合分布,即兩站年最大洪峰流量的聯(lián)合分布、三門峽站年最大洪峰流量與峰現(xiàn)日期的聯(lián)合分布、花園口站年最大洪峰流量與峰現(xiàn)日期的聯(lián)合分布、兩站峰現(xiàn)日期的聯(lián)合分布、兩站年徑流的聯(lián)合分布。采用擬合最優(yōu)的copula函數(shù)所推求的聯(lián)合分布分析了兩站洪水遭遇風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而計(jì)算出兩站每...
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 水文多變量分析研究進(jìn)展
1.2.2 Copula函數(shù)在水文多變量分析中的研究進(jìn)展
1.2.3 序列長(zhǎng)度對(duì)copula建模不確定性影響研究進(jìn)展
1.2.4 水文隨機(jī)模擬的研究進(jìn)展
1.2.5 信息熵理論在水文隨機(jī)模擬中的研究進(jìn)展
1.3 論文研究思路
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第二章 Copula函數(shù)和信息熵理論
2.1 本章引言
2.2 copula函數(shù)
2.2.1 Copula函數(shù)基本概念
2.2.2. Copula函數(shù)參數(shù)率定
2.2.3 Copula函數(shù)擬合程度檢驗(yàn)
2.3 信息熵理論
2.3.1 信息熵基本概念
2.3.2 Shannon嫡
2.3.3 最大熵原理
第三章 基于copula函數(shù)的洪水徑流多變量分析
3.1 本章引言
3.2 研究方法
3.2.1 von Mises分布
3.2.2 邊緣分布
3.2.3 copula函數(shù)選擇
3.3 實(shí)例:黃河三門峽站和花園口站典型洪水徑流分析
3.3.1 流域概況
3.3.2 數(shù)據(jù)選取
3.3.3 copula函數(shù)優(yōu)選
3.3.4 結(jié)果分析與討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 序列長(zhǎng)度對(duì)copula建模的不確定性影響
4.1 本章引言
4.2 研究方法
4.2.1 Archimedean copula模型
4.2.2 Copula模型擬合效果檢驗(yàn)
4.2.3 邊緣分布的率定和回歸周期計(jì)算
4.3 實(shí)例:長(zhǎng)江寸灘站和宜昌站案例分析
4.3.1 流域概況
4.3.2 數(shù)據(jù)選取
4.3.3 copula函數(shù)優(yōu)選
4.3.4 結(jié)果分析與討論
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于最大熵原理的月徑流隨機(jī)模擬
5.1 本章引言
5.2 研究方法
5.3 實(shí)例:最大熵原理模擬黃河花園口月徑流過程
5.3.1 流域概況
5.3.2 數(shù)據(jù)選取和參數(shù)率定
5.3.3 結(jié)果分析與討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 論文結(jié)論
6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]變化環(huán)境下西江北江枯水流量聯(lián)合分布分析[J]. 陳子燊,黃強(qiáng),劉曾美. 水科學(xué)進(jìn)展. 2015(01)
[2]基于多變量概率分析的珠江流域干旱特征研究[J]. 肖名忠,張強(qiáng),陳曉宏. 地理學(xué)報(bào). 2012(01)
[3]最大熵分布擾動(dòng)最近鄰抽樣隨機(jī)模型在年徑流隨機(jī)模擬中的應(yīng)用[J]. 趙麗娜,宋松柏,肖可以,王劍峰. 水利學(xué)報(bào). 2011(08)
[4]秦淮河流域中游地區(qū)兩變量洪水風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 羅賢,許有鵬. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2011(04)
[5]長(zhǎng)江上游寸灘站2010年“7.19”洪水預(yù)報(bào)分析[J]. 張世明,王曉鳳,張亮. 人民長(zhǎng)江. 2011(06)
[6]基于Copula函數(shù)的新疆極端降水概率時(shí)空變化特征[J]. 張強(qiáng),李劍鋒,陳曉宏,白云崗. 地理學(xué)報(bào). 2011(01)
[7]南水北調(diào)中線降水豐枯遭遇風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 康玲,何小聰. 水科學(xué)進(jìn)展. 2011(01)
[8]長(zhǎng)江和清江洪水遭遇風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 閆寶偉,郭生練,陳璐,劉攀. 水利學(xué)報(bào). 2010(05)
[9]感潮地區(qū)暴雨和潮水位遭遇組合的澇災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)[J]. 劉曾美,吳俊校,陳子燊. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2010(02)
[10]區(qū)間暴雨和外江洪水位遭遇組合的風(fēng)險(xiǎn)[J]. 劉曾美,陳子. 水科學(xué)進(jìn)展. 2009(05)
本文編號(hào):3679473
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
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摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
1.2.1 水文多變量分析研究進(jìn)展
1.2.2 Copula函數(shù)在水文多變量分析中的研究進(jìn)展
1.2.3 序列長(zhǎng)度對(duì)copula建模不確定性影響研究進(jìn)展
1.2.4 水文隨機(jī)模擬的研究進(jìn)展
1.2.5 信息熵理論在水文隨機(jī)模擬中的研究進(jìn)展
1.3 論文研究思路
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第二章 Copula函數(shù)和信息熵理論
2.1 本章引言
2.2 copula函數(shù)
2.2.1 Copula函數(shù)基本概念
2.2.2. Copula函數(shù)參數(shù)率定
2.2.3 Copula函數(shù)擬合程度檢驗(yàn)
2.3 信息熵理論
2.3.1 信息熵基本概念
2.3.2 Shannon嫡
2.3.3 最大熵原理
第三章 基于copula函數(shù)的洪水徑流多變量分析
3.1 本章引言
3.2 研究方法
3.2.1 von Mises分布
3.2.2 邊緣分布
3.2.3 copula函數(shù)選擇
3.3 實(shí)例:黃河三門峽站和花園口站典型洪水徑流分析
3.3.1 流域概況
3.3.2 數(shù)據(jù)選取
3.3.3 copula函數(shù)優(yōu)選
3.3.4 結(jié)果分析與討論
3.4 本章小結(jié)
第四章 序列長(zhǎng)度對(duì)copula建模的不確定性影響
4.1 本章引言
4.2 研究方法
4.2.1 Archimedean copula模型
4.2.2 Copula模型擬合效果檢驗(yàn)
4.2.3 邊緣分布的率定和回歸周期計(jì)算
4.3 實(shí)例:長(zhǎng)江寸灘站和宜昌站案例分析
4.3.1 流域概況
4.3.2 數(shù)據(jù)選取
4.3.3 copula函數(shù)優(yōu)選
4.3.4 結(jié)果分析與討論
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于最大熵原理的月徑流隨機(jī)模擬
5.1 本章引言
5.2 研究方法
5.3 實(shí)例:最大熵原理模擬黃河花園口月徑流過程
5.3.1 流域概況
5.3.2 數(shù)據(jù)選取和參數(shù)率定
5.3.3 結(jié)果分析與討論
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 論文結(jié)論
6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]變化環(huán)境下西江北江枯水流量聯(lián)合分布分析[J]. 陳子燊,黃強(qiáng),劉曾美. 水科學(xué)進(jìn)展. 2015(01)
[2]基于多變量概率分析的珠江流域干旱特征研究[J]. 肖名忠,張強(qiáng),陳曉宏. 地理學(xué)報(bào). 2012(01)
[3]最大熵分布擾動(dòng)最近鄰抽樣隨機(jī)模型在年徑流隨機(jī)模擬中的應(yīng)用[J]. 趙麗娜,宋松柏,肖可以,王劍峰. 水利學(xué)報(bào). 2011(08)
[4]秦淮河流域中游地區(qū)兩變量洪水風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 羅賢,許有鵬. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2011(04)
[5]長(zhǎng)江上游寸灘站2010年“7.19”洪水預(yù)報(bào)分析[J]. 張世明,王曉鳳,張亮. 人民長(zhǎng)江. 2011(06)
[6]基于Copula函數(shù)的新疆極端降水概率時(shí)空變化特征[J]. 張強(qiáng),李劍鋒,陳曉宏,白云崗. 地理學(xué)報(bào). 2011(01)
[7]南水北調(diào)中線降水豐枯遭遇風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 康玲,何小聰. 水科學(xué)進(jìn)展. 2011(01)
[8]長(zhǎng)江和清江洪水遭遇風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 閆寶偉,郭生練,陳璐,劉攀. 水利學(xué)報(bào). 2010(05)
[9]感潮地區(qū)暴雨和潮水位遭遇組合的澇災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)[J]. 劉曾美,吳俊校,陳子燊. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2010(02)
[10]區(qū)間暴雨和外江洪水位遭遇組合的風(fēng)險(xiǎn)[J]. 劉曾美,陳子. 水科學(xué)進(jìn)展. 2009(05)
本文編號(hào):3679473
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