分位数回归和GAMLSS模型在非一致性洪水频率分析中的比较
发布时间：2021-08-27 22:37
为了探索分位数回归模型在非一致性频率分析中的适用性,分别采用分位数回归模型和GAMLSS模型对渭河流域以及珠江流域5个站点的年最大洪水序列进行非一致性频率分析。模型概率覆盖率定性分析结果显示,分位数回归模型拟合效果优于GAMLSS模型;Filliben相关系数定量分析结果显示,GAMLSS模型拟合效果更好但优势不明显。综合分析可得,分位数回归模型的拟合优度整体优于GAMLSS模型。
【文章来源】：水利水电科技进展. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
各站点基于GAMLSS模型的分位数曲线
根据模型概率覆盖率进行定性分析,可发现各站点分位数回归模型均优于GAMLSS模型,华县站显示优度为0.3%～6.4%,高道站为1.6%～3.3%,大湟江口站为1.1%～5.4%,咸阳站为1.4%～5.2%,张家山站为0～1.8%;根据Filliben相关系数进行定量分析,两种模型Filliben相关系数较高,均通过显著性水平5%时,Filliben相关系数临界值为0.975的检验[25-28],两种模型的拟合效果GAMLSS模型优于分位数回归模型的范围基本位于0.3%～0.9%之间。基于Filliben相关系数的定量分析结果显示,GAMLSS模型拟合效果更好但优势不明显;基于模型概率覆盖率的定性分析结果表明,分位数回归模型的拟合效果更好。因此,综合上述定性分析和定量分析结果,总体来说,分位数回归模型的拟合效果更优。表5 各站点不同分位数回归模型拟合优度对比 站点 模型概率覆盖率/% 模型概率覆盖率偏差/% 5% 25% 50% 75% 95% 5% 25% 50% 75% 95% 华县站 6.45 24.19 45.16 75.81 93.55 1.45 -0.81 -4.84 0.81 -1.45 高道站 3.28 21.31 44.26 73.77 95.08 -1.72 -3.69 -5.74 -1.23 0.08 大湟江口站 5.36 25.00 50.00 75.00 96.43 0.36 0.00 0.00 0.00 1.43 咸阳站 5.17 24.14 50.00 72.41 96.55 0.17 -0.86 0.00 -2.59 1.55 张家山站 3.39 23.73 50.85 76.27 94.92 -1.61 -1.27 0.85 1.27 -0.08
表1 各站点基本概况 流域 站名 控制流域面积/km2 东经/(°) 北纬/(°) 资料年限 珠江流域 高 道 7 007 113.17 24.16 1954—2014年 大湟江口 288 544 110.20 23.58 1954—2009年 渭河流域 咸 阳 46 827 108.70 34.32 1954—2011年 华 县 106 498 109.76 34.58 1951—2012年 张家山 43 216 108.59 34.64 1954—2013年采用Mann-Kendall非参数趋势检验法检测降水和径流序列的长期变化趋势[20]。Mann-Kendall的检验方法[15,21]如下:
【参考文献】：
期刊论文
[1]关中地区气象水文综合干旱指数及干旱时空特征[J]. 粟晓玲,梁筝. 水资源保护. 2019(04)
[2]金沙江流域云南片水文极小值演变及生态基流保障分析[J]. 王东升,袁树堂,杨祺. 水资源保护. 2019(04)
[3]北江飞来峡库区流域非点源污染现状评价[J]. 陈晓丽,雷勇,黄国如. 水资源保护. 2019(02)
[4]基于GAMLSS的雅砻江流域极端降水时空特性研究[J]. 高洁. 水力发电. 2019(01)
[5]变化环境下水文设计值计算方法研究综述[J]. 胡义明,梁忠民,姚轶,王军,李彬权. 水利水电科技进展. 2018(04)
[6]基于GAMLSS模型的玛纳斯河设计年径流分析[J]. 郑锦涛,陈伏龙,张鑫厚,龙爱华,廖欢. 气候变化研究进展. 2018(03)
[7]变化环境对城市暴雨及排水系统影响研究进展[J]. 熊立华,闫磊,李凌琪,江聪,杜涛. 水科学进展. 2017(06)
[8]基于GAMLSS模型的大渡河流域极值降水非一致性分析[J]. 张冬冬,鲁帆,周翔南,陈飞,耿思敏,郭卫. 水利水电技术. 2016(05)
[9]基于分位数回归的滦河流域降水及径流变化特性[J]. 冯平,商颂,李新. 水力发电学报. 2016(02)
[10]珠江流域非平稳性降雨极值时空变化特征及其成因[J]. 吴孝情,陈晓宏,唐亦汉,王兆礼,赖成光. 水利学报. 2015(09)
硕士论文
[1]变化环境下非一致性洪水频率分析及重现期研究[D]. 孙华锋.天津大学 2017
本文编号：3367232
【文章来源】：水利水电科技进展. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
各站点基于GAMLSS模型的分位数曲线
根据模型概率覆盖率进行定性分析,可发现各站点分位数回归模型均优于GAMLSS模型,华县站显示优度为0.3%～6.4%,高道站为1.6%～3.3%,大湟江口站为1.1%～5.4%,咸阳站为1.4%～5.2%,张家山站为0～1.8%;根据Filliben相关系数进行定量分析,两种模型Filliben相关系数较高,均通过显著性水平5%时,Filliben相关系数临界值为0.975的检验[25-28],两种模型的拟合效果GAMLSS模型优于分位数回归模型的范围基本位于0.3%～0.9%之间。基于Filliben相关系数的定量分析结果显示,GAMLSS模型拟合效果更好但优势不明显;基于模型概率覆盖率的定性分析结果表明,分位数回归模型的拟合效果更好。因此,综合上述定性分析和定量分析结果,总体来说,分位数回归模型的拟合效果更优。表5 各站点不同分位数回归模型拟合优度对比 站点 模型概率覆盖率/% 模型概率覆盖率偏差/% 5% 25% 50% 75% 95% 5% 25% 50% 75% 95% 华县站 6.45 24.19 45.16 75.81 93.55 1.45 -0.81 -4.84 0.81 -1.45 高道站 3.28 21.31 44.26 73.77 95.08 -1.72 -3.69 -5.74 -1.23 0.08 大湟江口站 5.36 25.00 50.00 75.00 96.43 0.36 0.00 0.00 0.00 1.43 咸阳站 5.17 24.14 50.00 72.41 96.55 0.17 -0.86 0.00 -2.59 1.55 张家山站 3.39 23.73 50.85 76.27 94.92 -1.61 -1.27 0.85 1.27 -0.08
表1 各站点基本概况 流域 站名 控制流域面积/km2 东经/(°) 北纬/(°) 资料年限 珠江流域 高 道 7 007 113.17 24.16 1954—2014年 大湟江口 288 544 110.20 23.58 1954—2009年 渭河流域 咸 阳 46 827 108.70 34.32 1954—2011年 华 县 106 498 109.76 34.58 1951—2012年 张家山 43 216 108.59 34.64 1954—2013年采用Mann-Kendall非参数趋势检验法检测降水和径流序列的长期变化趋势[20]。Mann-Kendall的检验方法[15,21]如下:
【参考文献】：
期刊论文
[1]关中地区气象水文综合干旱指数及干旱时空特征[J]. 粟晓玲,梁筝. 水资源保护. 2019(04)
[2]金沙江流域云南片水文极小值演变及生态基流保障分析[J]. 王东升,袁树堂,杨祺. 水资源保护. 2019(04)
[3]北江飞来峡库区流域非点源污染现状评价[J]. 陈晓丽,雷勇,黄国如. 水资源保护. 2019(02)
[4]基于GAMLSS的雅砻江流域极端降水时空特性研究[J]. 高洁. 水力发电. 2019(01)
[5]变化环境下水文设计值计算方法研究综述[J]. 胡义明,梁忠民,姚轶,王军,李彬权. 水利水电科技进展. 2018(04)
[6]基于GAMLSS模型的玛纳斯河设计年径流分析[J]. 郑锦涛,陈伏龙,张鑫厚,龙爱华,廖欢. 气候变化研究进展. 2018(03)
[7]变化环境对城市暴雨及排水系统影响研究进展[J]. 熊立华,闫磊,李凌琪,江聪,杜涛. 水科学进展. 2017(06)
[8]基于GAMLSS模型的大渡河流域极值降水非一致性分析[J]. 张冬冬,鲁帆,周翔南,陈飞,耿思敏,郭卫. 水利水电技术. 2016(05)
[9]基于分位数回归的滦河流域降水及径流变化特性[J]. 冯平,商颂,李新. 水力发电学报. 2016(02)
[10]珠江流域非平稳性降雨极值时空变化特征及其成因[J]. 吴孝情,陈晓宏,唐亦汉,王兆礼,赖成光. 水利学报. 2015(09)
硕士论文
[1]变化环境下非一致性洪水频率分析及重现期研究[D]. 孙华锋.天津大学 2017
本文编号：3367232
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/3367232.html
