基于BMA與Copula函數(shù)的多變量水文分析研究.pdf

1、在總結(jié)了水文頻率計算方法的發(fā)展過程中，分析了傳統(tǒng)分析方法的局限性，由此提出了本文的研究內(nèi)容。在歸納概括了Copula函數(shù)的基本理論的基礎(chǔ)上，引入了關(guān)于貝葉斯模型平均的計算法，采用了期望最大化算法計算出Copula函數(shù)的邊緣分布。以長江干流宜昌站的峰值、流量和時長數(shù)據(jù)為研究對象，計算出了合適的Copula函數(shù)表達形式，從而分析各變量兩兩之間的聯(lián)合概率分布和條件概率分布及其所對應(yīng)的重現(xiàn)期，對研究區(qū)的防洪減災(zāi)和水利工程規(guī)劃管理提供相關(guān)的科學依

2、據(jù)。
　　本文具體取得以下幾點結(jié)論:(1)利用貝葉斯模型平均法能夠改進對水文變量頻率分布的表述，使其能更準確地反映水文變量的頻率變化。(2)運用貝葉斯模型平均法計算頻率分布形式作為Copula函數(shù)的邊緣分布，代入并計算得到3種Archimedean Copula函數(shù)。通過秩相關(guān)系數(shù)計算發(fā)現(xiàn):峰值和流量、流量和時長有較強的正相關(guān)性;而峰值和時長則有相對較弱的正相關(guān)性。(3)通過對3種Archimedean Copula函數(shù)進行擬合優(yōu)

3、度評價與擬合檢驗，得到三變量兩兩聯(lián)合分布時，F(xiàn)rank Copula函數(shù)表達形式的效果均優(yōu)于其他兩種表達形式。在圖形分析法和相關(guān)評價指標計算的條件下均支持以上結(jié)論，所得的最優(yōu)函數(shù)表達形式通過A-D擬合檢驗證明是符合檢驗標準的。(4)根據(jù)最優(yōu)函數(shù)表達形式，構(gòu)建峰值和時長、峰值和流量、流量和時長三組兩變量之間的聯(lián)合概率和同期概率，繪制了概率分布圖。依據(jù)聯(lián)合概率和同期概率計算出相應(yīng)聯(lián)合重現(xiàn)期和同期重現(xiàn)期，繪制等值線圖，為水利工程規(guī)劃管理和防洪