CN117725406B 一种旱涝急转事件的识别方法、装置、设备及存储介质 （中山大学）

WanZhou.IdentificationandfrequEnvironmentalScience.2023,1-17.本发明公开了一种旱涝急转事件的识别方的技术方案能提高对旱涝急转事件的识别准确2获取目标流域内各个气象站点的历史降水量实测数据，根据所述历史降水量实测数基于旋转经验正交分解法对所述目标流域进行空间划分处理，得到多个目标子流域，并获取每个目标子流域内各个气象站点对应的目标标准分别对所述目标标准化加权平均降水指数进行特征提取，对所述目标标准化加权平均降水指数进行特征提取时，采用游程理论进基于所述洪涝特征和所述干旱特征，对所述每个目标子流域进行旱涝急转事件识别，对所述目标标准化加权平均降水指数进行特征提取，得到所述每基于所述第一截取系数对所述目标标准化加权平均降水指标标准化加权平均降水指数中存在日标准化加权平均降水指数不小于所述第一截取系数基于所述第二截取系数对所述目标标准化加权平均降水指标标准化加权平均降水指数中存在日标准化加权平均降水指数不大于所述第二截取系数基于所述洪涝特征和所述干旱特征，对所述每个目标子流域进行旱涝急转事件识别，计算所述洪涝结束时间和所述干旱开始时间的第将所述第一最小时间间隔和所述第二最小时间间隔分别与预设时在确定目标子流域中存在旱涝急转事件时，计算所述旱涝急转事在确定目标子流域内存在旱涝急转事件，获取所述旱3在确定所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点之间存在所述洪涝特征时，获取所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点内的所有第一洪涝强将所述旱涝急转间隔天数、所述旱涝急转历时、所述第一洪涝强度累在确定所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点之间存在所述干旱特征时，获取所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点内的所有第二干旱强将所述旱涝急转间隔天数、所述旱涝急转历时、所述第二干旱强度累获取目标流域内各个气象站点对应的历史降水量实测数据，其基于预设的加权平均降水指数计算公式，计算所述历史日降水量获取多个预设历史年份内同日的第一加权平均降水指数，对所对所述日拟合加权平均降水指数进行正态标准化，得到日标准化加权平均降水指数，获取所述历史日降水量实测数据对应的第一日期，获取所述第一将所述历史日降水量实测数据和所述第一历史日降水量实测数据输入到预设的加权平均降水指数计算公式中，计算得到所述历史日降水量实测数据对应的加权平均降水指4;对所述标准化加权平均降水指数进行协方差计算，得到所述标准对所述协方差矩阵进行特征值分解，得到多个特征值和每个特征值对应的特征向量，分别对所述多个主成分进行旋转处理，得到每个主成其中，所述标准化加权平均降水指数计算模块，用于获取所述流域划分模块，用于基于旋转经验正交分解法对所述目标流域进行空间划分处所述特征提取模块，用于分别对所述目标标准化加权平对所述目标标准化加权平均降水指数进行特征提取时，采用游程理论进所述旱涝急转事件识别模块，用于基于所述洪涝特征和所述干对所述目标标准化加权平均降水指数进行特征提取，得到所述每基于所述第一截取系数对所述目标标准化加权平均降水指标标准化加权平均降水指数中存在日标准化加权平均降水指数不小于所述第一截取系数基于所述第二截取系数对所述目标标准化加权平均降水指标标准化加权平均降水指数中存在日标准化加权平均降水指数不大于所述第二截取系数基于所述洪涝特征和所述干旱特征，对所述每个目标子流域进行旱涝急转事件识别，5计算所述洪涝结束时间和所述干旱开始时间的第将所述第一最小时间间隔和所述第二最小时间间隔分别与预设时在确定目标子流域中存在旱涝急转事件时，计算所述旱涝急转事在确定目标子流域内存在旱涝急转事件，获取所述旱在确定所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点之间存在所述洪涝特征时，获取所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点内的所有第一洪涝强将所述旱涝急转间隔天数、所述旱涝急转历时、所述第一洪涝强度累在确定所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点之间存在所述干旱特征时，获取所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点内的所有第二干旱强将所述旱涝急转间隔天数、所述旱涝急转历时、所述第二干旱强度累为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求17.一种计算机可读存储介质，其特征在于67[0002]在全球气候变化和快速发展的社会经济背景下，流域面临着增加的极端降水事[0003]为了正确认识流域旱涝急转事件的时空演变规律并采取[0011]在一种可能的实现方式中，获取目标流域内各个气象站点的历史降水量实测数量实测数据包括的多个预设历史年份对应的历史日降8[0018]将所述历史日降水量实测数据和所述第一历史日降水量实测数据输入到预设的[0025]在一种可能的实现方式中，对所述目标标准化加权平均述目标标准化加权平均降水指数中存在所述日标准化加权平均降水指数不小于所述第一述目标标准化加权平均降水指数中存在所述日标准化加权平均降水指数不大于所述第二9[0032]将所述第一最小时间间隔和所述第二最小时间间隔分别与预设时间阈值进行对[0038]在确定所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点之间存在所述洪[0040]在确定所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点之间存在所述干[0045]所述特征提取模块，用于分别对所述目标标准化加权平均降水指数进行特征提量实测数据包括的多个预设历史年份对应的历史日降[0054]将所述历史日降水量实测数据和所述第一历史日降水量实测数据输入到预设的述目标标准化加权平均降水指数中存在所述日标准化加权平均降水指数不小于所述第一述目标标准化加权平均降水指数中存在所述日标准化加权平均降水指数不大于所述第二[0068]将所述第一最小时间间隔和所述第二最小时间间隔分别与预设时间阈值进行对[0074]在确定所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点之间存在所述洪[0076]在确定所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点之间存在所述干[0084]图3是本发明提供的一种实施例的澜沧江流域SWAP前五个空间模态特征向量示意[0085]图4是本发明提供的一种实施例的基于游程理论的旱涝急转事件特征变量的提取[0086]图5是本发明提供的一种实施例的基于SWAP识别结果的不同等级的旱涝急转事件中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施[0108]基于表1，将当天的权重为10而前第43天对当日旱各个气象站点对应的每个预设历史年份的标准化加权平均降Precipitation,SWAP)，用于衡量当前的旱涝状态；该指标基于一个水分收入和衰退的思目标子流域，并获取每个目标子流域内各个气象站点对应的目标标准化加权平均降水指交分解法基于步骤101中得到的所述各个气象站点对应的每个预设历史年份的标准化加权正交分解法REOF是基于经验正交函数(EmpiricalOrthogonalFunction,EOF)发展而来；经验正交函数EOF是一种用个数较少的几个空间模态来描述原变量场，且基本涵盖原变量察模态时间系数的时空分布来理解不同模态对应[0122]对澜沧江流域42个气象站1960_2014年SWAP做旋转经验正交分解法REOF分解，如5个累计解释方差贡献占总方差的71.2且旋转后各分量的方差贡献比旋转前要更加均[0126]按方差贡献大小排序的5个空间模态为：第一空间模态的荷载中心区域位于澜沧江流域中下游衔接处的云南省维西—大理段，旋转后该模态的方差贡献率为22.0第二差贡献率为19.7第三空间模态的荷载中心区域位于澜沧江流域下游地区东南部的云南省普洱及西双版纳地区，旋转后该模态的方差贡献率为13.1第四模态的荷载中心区域献率达到54.8说明云南省是澜沧江地区经常出现旱涝灾害的地区，基于历史资料的查[0133]具体的，计算洪涝历时内每日对应的目标标准化加权平均降水指数的第一累积[0140]具体的，计算干旱历时内每日对应的目标标准化加权平均降水指数的第二累积[0147]一实施例中，计算所述洪涝结束时间和所述干旱开始时并计算所述干旱结束时间和所述洪涝开始时件对应的所述干旱结束时间和所述洪涝开始时间之间生一次洪涝(干旱)事件的全过程，旱涝急转事件开始时间即为干旱(洪涝)事件的开始时[0157]所述旱涝急转间隔天数为第i次旱涝急转事件中，前一次灾害事件结束时间距离述第一旱涝急转时间点之间的强度累加值，∑SWAPl表示第二旱涝急转时间点到所述旱涝将所述旱涝急转事件强度与预设的旱涝急转事件强度等级划分表中的旱涝急转强度范围[0176]如图5所示，图5为基于SWAP识别结果的不同等级的旱涝急转事件频次空间分布[0177]中度旱涝急转事件在流域内平在研究时段内中度灾害发生频次非常高，基本年代频次均值在21次；西双版纳地区呈现出有两次旱涝急转事件的发生。转事件，发生率为28玉树地区重度旱涝急转事件发生频次的变化过程曲线和其轻度过程曲线类似，在70年代达到区域最高值6次，在90年代达到区域最低值1次；昌都地区在[0182]所述标准化加权平均降水指数计算模块201，用于获取目标流域内各个气象站点[0183]所述流域划分模块202，用于基于旋转经验正交分解法对所述目标流域进行空间[0184]所述特征提取模块203，用于分别对所述目标标准化加权平均降水指数进行特征述各个气象站点对应的每个预设历史年份的标准化加权所述第二最小时间间隔不大于所述预设时间阈值，则确定目标子流域内存在旱涝急转事征时，获取所述旱涝急转事件开始时间到所述第一旱涝急转时间点内的所有第二干旱强可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Fie