[发明专利]一种变异环境下河网区设计洪水位计算方法

权利要求书

1.一种变异环境下河网区设计洪水位计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，采集并提取网河区不同位置站点的年最大洪潮水位数据；

S2，根据网河区各站洪潮水位序列统计特征进行分区；所述的S2步骤包括：

S21，提取各站序列特征值进行水文分区聚类识别；

所述的S21步骤包括：

S211，提取站点洪潮水位系列线性矩中的L-变差系数t₂、L-偏态系数t₃和L-峰度系数t₄作为站点分组聚类的影响因子；

S212，定义任意两个对象之间的差异程度d(x_i，x_j)，具体计算公式如下：

S213，根据差异程度计算对象i对于类别j的隶属度u：

其中，θ_j为每一类的类代表值，用属同一类的所有对象的均值来表示；n为对象个数，C表示类别，m为设定聚类的类别个数；

S22，对水文初步分区识别结果进行数据不和谐性检验；

S23，对水文初步分区识别结果进行均匀性检验；

S3，基于S2步骤的分区结果进行站点特征分布识别；所述的S3步骤包括：S31计算站点系列适线的AIC值，计算方式如下：

式中：是数据组D(x_i,i＝1,n)的最大似然值；为模型参数的最大似然估计值；w为模型参数的个数；

S32，选取AIC最小值对应的分布作为站点的最适特征分布；

S4，基于主要环境影响要素进行特定分区站点的设计洪水位计算分析；所述的S4步骤包括：

S41，在假定水位序列满足一致性假设的前提下，在GAMLSS模型框架的基础上选择多种常用于水位模拟的分布对其进行模拟，然后根据AIC准则选择最适分布；

S42，根据成因分析选择与水位具有相关关系的指标因子作为最适分布的协变量；

S43，根据最适分布的参数特征，利用协变量构建分布参数的具体表达式，以此得到不同的非一致性模型；

S44，将所构建的基于GAMLSS框架的非一致性模型用于水位序列的模拟，并根据AIC准则选择最佳非一致性模型；

S45，利用最佳非一致性模型即计算指定设计频率下的设计洪水位。

2.根据权利要求1所述的一种变异环境下河网区设计洪水位计算方法，其特征在于，所述的S22步骤为判断分区站点距离集合中心的距离值D_i，是否超出允许的范围值，若超出则为不和谐点，D_i的计算公式为：

其中，u_i为第i个站点的三维属性向量。

3.根据权利要求2所述的一种变异环境下河网区设计洪水位计算方法，其特征在于，所述的S23步骤包括：

S231，计算各站变差系数的加权标准差V，计算方式如下：

其中，N为水文站点个数：n_i为第i个站点的样本序列长度；为站点序列的变差系数、偏态系数与峰态系数；为水文分区的变差系数、偏态系数与峰态系数；

S232，判断水文分区均匀性，分区均匀性的测度为H，当H＜1时，该水文分区均匀：当1≤H＜2时，该水文分区可能为不均匀的水文分区；当H＞2时，水文分区不均匀，H的定义与计算方式如下：