基于EOF和HHT的多站点降雨场随机模拟方法研究

论文摘要

提出一种新的基于希尔伯特谱分析的降水发生器EHS.该模型首先对原始降雨场进行高斯隐变量转换,转换后的标准化降雨场随后进行经验正交函数分析(EOFA),提取出主要空间模态和对应的主成分时间序列.对主成分序列进行经验模态分解(EMD)和希尔伯特谱分析(HAS)可以得到不同特征周期的本征模态函数(IMF)及其对应的瞬时振幅和瞬时频率,利用随机相位法仿真各项IMF分量,对模拟得到的IMF分量进行EMD重构、EOF重构和高斯隐变量反操作,即可得到多站点降雨模拟场.本文以月降雨量均值、月降雨量标准差,空间相关系数、空间连接度、自相关系数为指标,利用湘江流域实测的降水数据,通过与现有多站点降水发生器MulGETS的比较,评估多站点降水发生器EHS的性能和优缺点.研究结果表明,多站点降雨发生器EHS能很好地模拟湘江流域的降雨,重现历史降雨场的统计特征.该工具可为水文水环境模型、生态模型等提供数据支撑.

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周凌峰,孟耀斌,逯超,伍甘霖,张东妮,张朝

关键词: 多站点降雨模拟,主成分分析,经验模态分解,时域法,频谱法

来源: 北京师范大学学报(自然科学版) 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 气象学

单位: 北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室应急管理部/教育部减灾与应急管理研究院地理科学学部,北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室

基金: 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室方向性资助项目(2017-FX-07)

分类号: P426.6

DOI: 10.16360/j.cnki.jbnuns.2019.02.014

页码: 263-271

总页数: 9

文件大小: 1266K

下载量: 139

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