繪點公式在線性矩參數(shù)估計中對稀遇頻率估計值的影響探討
發(fā)布時間：2021-07-06 08:59
根據(jù)太湖流域96個雨量站年最大日雨量資料進行分析計算,在線性矩中當(dāng)采用繪點公式Pin=（i+A）/（n+B）,B>A>-1時,選取不同參數(shù)A和B的值,通過蒙特卡洛模擬方法,計算實際資料頻率估計值與生成資料頻率估計值的平均值的均方根誤差來探討不同繪點公式對頻率估計值的影響。一般認(rèn)為,A=0,B=0時,線性矩估算是無偏的。重點討論當(dāng)估計稀遇頻率事件時,A=0,B=0是否仍然恰當(dāng);如若不是,A和B取什么值是最佳的組合。結(jié)果表明:在線性矩參數(shù)估計中對常遇頻率估計值采用無偏繪點公式時頻率估計值不確定性很小,而對稀遇頻率估計值采用無偏繪點公式計算存在較大的不確定性。比較了不同繪點公式對太湖流域年最大日雨量100-y,1,000-y,10,000-y頻率估計值的影響,發(fā)現(xiàn)在線性矩參數(shù)估計中對稀遇頻率估計值穩(wěn)健性表現(xiàn)最好的繪點公式是Pin=（i-0.35）/n,即A-=35.0,B=0。
【文章來源】：第33屆中國氣象學(xué)會年會 S9 水文氣象災(zāi)害預(yù)報預(yù)警中國氣象學(xué)會會議論文集
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
太湖流域8個區(qū)最佳分布函數(shù)（吳俊梅等[14]
表1測試的24個繪點公式A、B值組合Table124plottingpositionformulasofA,Bcombinations3.1太湖流域水文氣象一致區(qū)劃分及一致區(qū)最優(yōu)分布曲線選擇吳俊梅等[14]采用地區(qū)線性矩法對太湖流域及其緩沖區(qū)進行一致區(qū)的劃分，最終將太湖流域96個站點年最大降雨資料劃分成8個水文氣象一致區(qū)。進一步通過一致區(qū)內(nèi)站點相關(guān)性分析研究，以及高相關(guān)性站點的取舍對稀遇頻率估計值的靈敏度分析，經(jīng)過篩選，移除對一致區(qū)內(nèi)站點資料相關(guān)性貢獻最強的青浦站點，最終得到95個站點分布情況。其次利用蒙特卡羅模擬檢測、樣本線性矩均方差檢測和實測數(shù)據(jù)檢測三種擬合優(yōu)度檢驗方法，最終確定各區(qū)的最佳分布函數(shù)，分區(qū)及最優(yōu)分布線型選擇結(jié)果如圖1所示[14]。圖1太湖流域8個區(qū)最佳分布函數(shù)（吳俊梅等[14]）Fig.1optimaldistributionfunctionofeightareaofTaihu3.2線性矩參數(shù)估計中對稀遇頻率估計值穩(wěn)健性較好的繪點公式選擇分別采用水文頻率分析中常用的五種三參數(shù)概率分布函數(shù)，GEV、GLO、GNO、GPA、PE3，來模擬太湖流域96個（實際利用95個站點，下同）測站年最大日雨量序列。然后，分析比較不同繪點公式下基于實測數(shù)據(jù)推求的2-y、100-y、1000-y、10000-y頻率估計值與蒙特卡洛模擬資料2-y、100-y、1000-y、10000-y頻率估計值的平均值的相對均方根誤差，參見圖2中a、b、c、d所示。a:實測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的相對RMSE（2-y)(注：95站點，模擬次數(shù)N=1000)012345678序號:123456789101112131415161718192021222324對相方根均差(誤%)GEVGLOGNOGPAPE3b：實測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)相對RMSE（100-y）(注:95站點，模擬次數(shù)N=1000)02468101214序號:123456789101112131415161718192021222324對均方根誤差(相%)GEVGLOGNOGPAPE3
【參考文獻】：
期刊論文
[1]用蒙特卡羅模擬法推求工程設(shè)計流量[J]. 柏正林. 水文. 2011(06)
[2]基于蒙特卡羅模擬的泄洪風(fēng)險率計算[J]. 王麗學(xué),林鳳偉,汪可欣,馬娜娜. 人民長江. 2008(19)
[3]皮爾遜Ⅲ型分布的繪點位置[J]. 季學(xué)武,丁晶,沈?qū)W汶,J.D.薩拉斯. 水資源研究. 2006(02)
[4]論水文計算中的經(jīng)驗頻率公式[J]. 郭生練,葉守澤. 武漢水利電力學(xué)院學(xué)報. 1992(02)
[5]蒙特卡洛方法在水利工程項目風(fēng)險分析中的應(yīng)用[J]. 王忠法. 人民長江. 1989(05)
[6]關(guān)于不偏的洪水經(jīng)驗頻率計算公式的研究[J]. 華家鵬. 水文. 1984(04)
本文編號：3267943
【文章來源】：第33屆中國氣象學(xué)會年會 S9 水文氣象災(zāi)害預(yù)報預(yù)警中國氣象學(xué)會會議論文集
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
太湖流域8個區(qū)最佳分布函數(shù)（吳俊梅等[14]
表1測試的24個繪點公式A、B值組合Table124plottingpositionformulasofA,Bcombinations3.1太湖流域水文氣象一致區(qū)劃分及一致區(qū)最優(yōu)分布曲線選擇吳俊梅等[14]采用地區(qū)線性矩法對太湖流域及其緩沖區(qū)進行一致區(qū)的劃分，最終將太湖流域96個站點年最大降雨資料劃分成8個水文氣象一致區(qū)。進一步通過一致區(qū)內(nèi)站點相關(guān)性分析研究，以及高相關(guān)性站點的取舍對稀遇頻率估計值的靈敏度分析，經(jīng)過篩選，移除對一致區(qū)內(nèi)站點資料相關(guān)性貢獻最強的青浦站點，最終得到95個站點分布情況。其次利用蒙特卡羅模擬檢測、樣本線性矩均方差檢測和實測數(shù)據(jù)檢測三種擬合優(yōu)度檢驗方法，最終確定各區(qū)的最佳分布函數(shù)，分區(qū)及最優(yōu)分布線型選擇結(jié)果如圖1所示[14]。圖1太湖流域8個區(qū)最佳分布函數(shù)（吳俊梅等[14]）Fig.1optimaldistributionfunctionofeightareaofTaihu3.2線性矩參數(shù)估計中對稀遇頻率估計值穩(wěn)健性較好的繪點公式選擇分別采用水文頻率分析中常用的五種三參數(shù)概率分布函數(shù)，GEV、GLO、GNO、GPA、PE3，來模擬太湖流域96個（實際利用95個站點，下同）測站年最大日雨量序列。然后，分析比較不同繪點公式下基于實測數(shù)據(jù)推求的2-y、100-y、1000-y、10000-y頻率估計值與蒙特卡洛模擬資料2-y、100-y、1000-y、10000-y頻率估計值的平均值的相對均方根誤差，參見圖2中a、b、c、d所示。a:實測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的相對RMSE（2-y)(注：95站點，模擬次數(shù)N=1000)012345678序號:123456789101112131415161718192021222324對相方根均差(誤%)GEVGLOGNOGPAPE3b：實測數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)相對RMSE（100-y）(注:95站點，模擬次數(shù)N=1000)02468101214序號:123456789101112131415161718192021222324對均方根誤差(相%)GEVGLOGNOGPAPE3
【參考文獻】：
期刊論文
[1]用蒙特卡羅模擬法推求工程設(shè)計流量[J]. 柏正林. 水文. 2011(06)
[2]基于蒙特卡羅模擬的泄洪風(fēng)險率計算[J]. 王麗學(xué),林鳳偉,汪可欣,馬娜娜. 人民長江. 2008(19)
[3]皮爾遜Ⅲ型分布的繪點位置[J]. 季學(xué)武,丁晶,沈?qū)W汶,J.D.薩拉斯. 水資源研究. 2006(02)
[4]論水文計算中的經(jīng)驗頻率公式[J]. 郭生練,葉守澤. 武漢水利電力學(xué)院學(xué)報. 1992(02)
[5]蒙特卡洛方法在水利工程項目風(fēng)險分析中的應(yīng)用[J]. 王忠法. 人民長江. 1989(05)
[6]關(guān)于不偏的洪水經(jīng)驗頻率計算公式的研究[J]. 華家鵬. 水文. 1984(04)
本文編號：3267943
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