[发明专利]一种基于流域系统的稳定性评估及预估方法

说明书

本发明涉及一种基于流域系统的稳定性评估方法及预估方法，获取流域系统的年平均气象数据序列；基于年平均气象数据序列构建理想水平衡；基于年平均气象数据序列和理想水平衡计算水热盈余年际通量；进行贡献分解；对年平均气象数据序列、水热盈余年际通量、水热盈余年际通量变化量、外部气候因子驱动CT和内部活动驱动AT进行突变点检测，对于产生显著突变的数据点，输出变化年代及突变数据类型，突变数据类型对应引起稳定性变化的原因。基于历史数据，获得突变点，能够从宏观尺度上分析古代遗迹形成、发展及消亡的气候原因及人类原因。基于预估数据能够预估导致气候发生变化的原因，提前进行稳定性变化的应对或预防。

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，具体涉及流域发展评价技术领域，尤其涉及一种基于流域系统的稳定性评估方法及预估方法。

背景技术

考古点环境稳定性可以通过传统的田野考古以及遥感考古两种方式获得。其中，遥感考古包括(1)航空摄影考古发展而来的航空遥感考古；(2)人造卫星发射而形成的航天遥感考古；(3)依托电阻和电磁原理而产生的地球物理探测法。通过上述三种方式，获取并分析地上、地下遗迹和遗物的遥感影像特征，进而确定考古遗存的地理位置、规模范围、形状特点和保存状态，探索考古遗存的历史环境性质及变化规律，从而开展考古研究和文物保护工作。其优势是覆盖的空间范围广，时间、空间、光谱分辨率高，穿透能力强，能够获得实地踏查或用肉眼无法观察得到的信息，有利于对历史环境进行宏观把握。

但是，历史环境稳定性及动态变化受到气候变化和人类活动的双重制约，具有很强的综合性和地域性。基于遥感方法识别历史环境稳定性及变化，未能有效区分气候驱动和人类活动两方面的贡献，另外，对于如何量化这两种不同的外界驱动因子对历史环境稳定性贡献的关键时间节点等问题仍然尚待解决。

另一方面，对于未来稳定性的预估，同样需要考虑气候变化和人类活动的双重影响。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于流域系统的稳定性评估方法及预估方法，区分来自气候变化和人类活动两方面的贡献，获取影响稳定性变化的准确原因。

为达到上述目的，本发明提供了一种基于流域系统的稳定性评估方法，包括：

获取流域系统的年平均气象数据序列；

基于年平均气象数据序列构建理想水平衡；

基于年平均气象数据序列和理想水平衡计算水热盈余年际通量；

进行贡献分解，建立第i个时间段水热盈余通量到第i+1个时间段水热盈余通量的向量，沿第i个时间段干燥度D_i方向的变化作为外部气候因子驱动CT，垂直于第i个时间段干燥方向D_i的变化作为内部活动驱动AT；

对年平均气象数据序列、水热盈余年际通量、水热盈余年际通量变化量、外部气候因子驱动CT和内部活动驱动AT进行突变点检测，对于产生显著突变的数据点，输出变化年代及突变数据类型，突变数据类型对应引起稳定性变化的原因。

进一步地，获取流域系统的年平均气象数据序列，包括：由再分析资料获取年平均陆表水循环相关的径流R_o，陆面接收的水分输入P，陆表能量循环相关的潜热H与太阳净辐射N。

进一步地，构建理想水平衡，包括：

N＝H+E

P＝R_o+E

其中，E为陆面蒸发水分。

进一步地，计算水热盈余年际通量，包括计算没有被生态系统使用的水分与降雨的比例W，以及没有被生态系统使用的能量与太阳净辐射的比例U：

W＝R_o/P＝1-E/P

U＝H/N＝1-E/N。