[发明专利]一种估算无资料地区流域地表水资源量的方法及系统有效
申请号: | 202110375074.3 | 申请日: | 2021-04-08 |
公开(公告)号: | CN112800636B | 公开(公告)日: | 2021-07-02 |
发明(设计)人: | 云兆得;王磊之;胡庆芳;李伶杰;王银堂;刘勇;崔婷婷;邓鹏鑫;牛凯杰;李笑天;李曦亭;张宇 | 申请(专利权)人: | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院;长江水利委员会水文局 |
主分类号: | G06F30/20 | 分类号: | G06F30/20;G06F119/02 |
代理公司: | 南京泰普专利代理事务所(普通合伙) 32360 | 代理人: | 房小颖 |
地址: | 210029 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 估算 资料 地区 流域 地表 水资源 方法 系统 | ||
1.一种估算无资料地区流域地表水资源量的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、获取待估算流域月尺度站点实测降水数据与遥感降水产品数据,并将两类数据进行融合获得面平均降水资料;
步骤2、根据流域内气象站点实测气象资料,计算流域月尺度面平均潜在蒸散发资料;
步骤3、获取遥感产品中流域月尺度面平均实际蒸散发数据和陆地水储量变化数据;
步骤4、建立WBM-DP两参数水文模型,确定目标函数;
步骤5、优化所述目标函数,率定参数,并返回最优值至WBM-DP水文模型中;
步骤6、根据WBM-DP水文模型输出参数,计算流域逐月径流量;
所述步骤4,基于模型模拟实际蒸散发、陆地水储量随时间变化过程和遥感产品反演资料随时间变化过程趋势的一致性原理,确立了目标函数,用遥感反演资料序列限制模型模拟结果,进而达到估算无资料地区地表水资源量的效果;
其中,在所述目标函数中引入模拟与遥感产品的实际蒸散发和陆地水储量随时间变化趋势的相关系数指标,即:
式中,表示水文要素的模拟值;表示水文要素的遥感观测值;表示模拟值的平均值;表示遥感观测值的平均值;表示月份;
基于建立的相关系数指标,进一步建立模拟与遥感的陆地水储量变化趋势校准函数:
式中,表示陆地水储量模拟值与遥感值之间的相关系数;
基于建立的相关系数指标,进一步建立模拟与遥感的实际蒸散发趋势校准函数:
式中,表示实际蒸散发模拟值与遥感值之间的相关系数;
结合建立的指标体系,将两种水储量变化趋势和实际蒸散发变化趋势的校准函数结合建立新的函数,将其作为目标函数并使其最小化,即:
式中,表示模拟与遥感的陆地水储量变化趋势校准函数;表示模拟与遥感的实际蒸散发趋势校准函数。
2.根据权利要求1所述的一种估算无资料地区流域地表水资源量的方法,其特征在于,所述步骤1,地理加权回归融合降水的面平均降水资料进一步为:
式中,表示点的降水估计值;表示点所对应遥感背景场格点数值;表示通过点周边雨量站实测值与对应位置遥感背景值的差值经地理加权回归方法得到的点补充差值;表示第点雨量站实测降水值;表示第点对应位置遥感背景值;表示点周边站点编号;表示地理加权回归方程;表示面平均降水,表示待估算流域内格点数量。
3.根据权利要求1所述的一种估算无资料地区流域地表水资源量的方法,其特征在于,所述步骤2,利用Penman-Montieth公式基于反距离权重插值法计算流域月尺度面平均潜在蒸散发资料,表达式如下:
式中,表示饱和水汽压温度曲线斜率;表示冠层表面净辐射;表示土壤热通量;表示温度计常数;表示月平均气温;表示两米处的风速;表示饱和水汽压;表示实际水汽压;表示点处的潜在蒸散发;为反距离权重插值方程;为点附近第个气象站点的潜在蒸散发;表示面平均潜在蒸散发;表示待估算流域内格点数量。
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