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基于EOF和HHT的多站点降雨场随机模拟方法研究

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提出一种新的基于希尔伯特谱分析的降水发生器EHS.该模型首先对原始降雨场进行高斯隐变量转换,转换后的标准化降雨场随后进行经验正交函数分析(EOFA),提取出主要空间模态和对应的主成分时间序列.对主成分序列进行经验模态分解(EMD)和希尔伯特谱分析(HAS)可以得到不同特征周期的本征模态函数(IMF)及其对应的瞬时振幅和瞬时频率,利用随机相位法仿真各项IMF分量,对模拟得到的IMF分量进行EMD重构、EOF重构和高斯隐变量反操作,即可得到多站点降雨模拟场.本文以月降雨量均值、月降雨量标准差,空间相关系数、空间连接度、自相关系数为指标,利用湘江流域实测的降水数据,通过与现有多站点降水发生器MulGETS的比较,评估多站点降水发生器EHS的性能和优缺点.研究结果表明,多站点降雨发生器EHS能很好地模拟湘江流域的降雨,重现历史降雨场的统计特征.该工具可为水文水环境模型、生态模型等提供数据支撑.
Stochastic simulation of multi-site precipitation field by empirical orthogonal function analysis and Hilbert-Huang transform

周凌峰、孟耀斌、逯超、伍甘霖、张东妮、张朝

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北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室,应急管理部/教育部减灾与应急管理研究院,地理科学学部,100875,北京

北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,100875,北京

多站点降雨模拟 主成分分析 经验模态分解 时域法 频谱法

北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室方向性

2017-FX-07

2019

北京师范大学学报(自然科学版)
北京师范大学

北京师范大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.505
ISSN：0476-0301
年,卷(期)：2019.55(2)
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