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水文频率计算中窗宽和核函数对密度函数估计影响分析

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中国农村水利水电 2018年第2期 68-71页

作者：董洁刁艳芳谭秀翠徐妍山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018

针对密度函数估计模型的2个重要影响因素"核函数和窗宽"的选择进行了理论分析和模拟研究。分别选择了4种核和4种窗宽进行了模拟分析,得出核对密度拟合影响不大,窗宽的选择直接影响拟合的精度。为了计算方便,推证了最优核函数和最优窗宽... 详细信息

针对密度函数估计模型的2个重要影响因素"核函数和窗宽"的选择进行了理论分析和模拟研究。分别选择了4种核和4种窗宽进行了模拟分析,得出核对密度拟合影响不大,窗宽的选择直接影响拟合的精度。为了计算方便,推证了最优核函数和最优窗宽的近似计算公式。最后以实例对五龙口水文站的流量进行了频率计算,采用2种方法对比分析,可选择合理的流量设计值,为解决水文频率计算提供了有效途径。

关键词：水文频率计算窗宽核函数密度函数

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水文频率计算成果的合理性分析

水文 2009年第2期29卷 10-14页

作者：金光炎安徽省.淮委水利科学研究院安徽蚌埠233000

强调了水文频率计算中对统计参数和设计值进行综合平衡和合理性分析的重要性。文中主要取降水量资料为例,发现用数学方法计算的Cv和Cs/Cv有不同程度的不规则性趋势,须经适当调整后才能取用。对目前采用的适线法的思路和方法作了说明,并... 详细信息

强调了水文频率计算中对统计参数和设计值进行综合平衡和合理性分析的重要性。文中主要取降水量资料为例,发现用数学方法计算的Cv和Cs/Cv有不同程度的不规则性趋势,须经适当调整后才能取用。对目前采用的适线法的思路和方法作了说明,并指出在同一张概率格纸上绘制不同历时水文系列频率曲线的必要性,以更清楚地看到曲线有否相交和其他不合理的情况。本文只对时间上的合理性分析做了叙述,尚需在空间上做出分析,才能使计算结果更为完善。

关键词：水文频率计算统计参数水文设计值参数估计合理性分析

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水文频率计算的误差分析及安全性研究

中国农村水利水电 2009年第12期 24-26,29页

作者：杜庆有金鹏王国然天津市海河管理处天津300400 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222

在水文频率计算中由于误差的存在,使得估计值与实际值之间存在偏差,这种偏差导致在水利工程设计中产生了不安全因素。就此提出了安全保证率的概念,并运用统计试验的方法,对用矩法估计水文计算参数时的安全性进行了研究,并对设计值服从... 详细信息

在水文频率计算中由于误差的存在,使得估计值与实际值之间存在偏差,这种偏差导致在水利工程设计中产生了不安全因素。就此提出了安全保证率的概念,并运用统计试验的方法,对用矩法估计水文计算参数时的安全性进行了研究,并对设计值服从的P-Ⅲ型分布各主要参数对安全性的影响进行了研究,为提高水文频率计算的安全性指出了研究方向,提供了检验手段。

关键词：水文频率计算 P—Ⅲ型分布误差分析安全保证率

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水文频率计算的最小样本长度确定方法研究

水文频率计算的最小样本长度确定方法研究

作者：戈立婷西北农林科技大学

学位级别：硕士

水文频率分析通常依据一个计算期内收集的数据进行设计值或重现期外推计算,其计算精度以来用的记录长度。大多数发展中国家,样本长度不会超过50-100年。现行水文频率计算缺乏考虑建模及外推中样本长度充分性的依据。而样本数据既用于估... 详细信息

水文频率分析通常依据一个计算期内收集的数据进行设计值或重现期外推计算,其计算精度以来用的记录长度。大多数发展中国家,样本长度不会超过50-100年。现行水文频率计算缺乏考虑建模及外推中样本长度充分性的依据。而样本数据既用于估计分布参数,也用于识别模型和评估计算结果,忽略这一因素可能会低估规划及设计的潜在风险。本文以水文频率计算的最小样本长度确定方法为关键科学问题,界定了单变量和多变量水文频率计算框架的最小样本长度概念,研究两种框架下最小样本长度的确定方法,以期为确定水文序列的可外推范围,减小水文设计过程中由于序列长度限制所导致的模型构建及设计成果的认知不确定性。主要工作和研究结果如下:（1）综述国内外水文频率计算、样本长度单变量及多变量水文频率计算样本长度的研究进展。明确样本长度确定的理论价值和实际意义。（2）系统阐述了单变量频率分布线型、参数估计方法,及Copula函数的定义、水文领域常用Copula函数及其参数估计和优选方法。（3）基于抽样方法和AIC识别准则识别最优分布线型、Copula函数,并量化在可用数据下识别的不确定性。应用于国内35个典型径流、降水、洪峰序列和国外两个长序列测站的洪水数据,并进行数值模拟实验,分析了样本长度对分布线型及Copula函数的识别影响。（4）在识别出最优分布线型的基础上,引入极大似然估计量的渐近正态性质,提出单变量框架水文频率计算的最小样本长度概念,将bootstrap方法与Shapiro-Wilk正态性检验相结合,提出最小样本长度的确定方法。应用于国内35个典型径流、降水和洪峰序列,确定不同重现期水文频率计算所需的最小样本长度,对实例计算结果进行方差分析（ANOVA）检验。在此基础上,选用相对置信区间（RCI）、平均相对误差（RMAE）为评定误差指标,应用曲线拟合法,定量分析不同参数、频率、参数估计方法与样本长度间的潜在关系。（5）提出Copula联合概率分布模型的最小样本长度分析框架,采用抽样算法结合两阶段极大似然估计法AIC准则识别最优边缘分布函数及Copula函数,基于两阶段极大似然估计量的渐近正态性质,界定了两变量重现期计算的最小样本长度概念,将bootstrap方法与Shapiro-Wilk正态性检验相结合,提出最小样本长度的确定方法。选取国外两个长序列站点的洪水资料计算Copula联合概率分布模型两变量重现期计算的最小样本长度,确定两变量重现期的可计算范围。为了验证了方法的可行性,进行数值模拟分析,结果表明,本文的方法是正确的。（6）对比单变量水文频率计算和Copula的两变量水文频率计算的最小样本长度结果,可以发现从单变量到多变量的转换,对样本长度的需求急剧增加。文中最小样本长度的分析方法能很好地捕捉到单变量与多变量,以及不同量级设计值组合的同现重现期,联合重现期对样本长度的需求差异。本文提出的方法量化了模型构建过程中的不确定性,给出了最小样本长度确定的数理统计依据,为水文频率计算中样本长度的分析提供了思路,以期为提高水文设计值成果的可靠性等提供支撑。

关键词：水文频率计算 Copula函数最小样本长度最大似然估计量渐近正态性质

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基于EXCEL的水文频率计算软件开发

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2006年第4期34卷 113-116页

作者：王双银向友珍朱晓群黄燕荣西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

以W indow s XP,M icrosoft EXCEL和VBA为开发环境,研制了一套集绘图与计算于一体的水文频率分析软件,其中包含了常用的Γ分布、极值分布、正态分布和对数正态分布4种频率分布线型。该软件采用矩法初估水文系列的均值和变差系数(CV),采... 详细信息

以W indow s XP,M icrosoft EXCEL和VBA为开发环境,研制了一套集绘图与计算于一体的水文频率分析软件,其中包含了常用的Γ分布、极值分布、正态分布和对数正态分布4种频率分布线型。该软件采用矩法初估水文系列的均值和变差系数(CV),采用权函数法初估偏态系数(CS),既可进行单水文要素的频率分析,也可进行多水文要素的频率曲线合成。

关键词：水文频率计算软件开发 EXCEL VBA 频率曲线参数估计

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用威布尔分布进行水文频率计算的探讨

人民长江 1990年第2期21卷 18-25,17页

作者：葛吉琦南京农业大学

本文对威布尔作为水文频率线型进行了探讨,与 P—Ⅲ曲线作了比较,并用概率权重矩法和非线性规划方法推求了威布尔分布参数。

关键词：概率权重矩法水文频率计算非线性规划方法威布尔分布

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一种新的水文频率计算方法

水文 2008年第1期28卷 59-60,69页

作者：程银才范世香李明华山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018 泰安水文水资源勘测局山东泰安271000

简要介绍了当今先进的科学与工程计算软件MATLAB。分析探讨了使用MATLAB进行水文频率计算的原理:借助伽玛分布,采用极大似然法估计P-III型分布的参数;用伽玛累积分布函数计算理论频率;普通频率坐标转化为其位置坐标的方法;以人机交互的... 详细信息

简要介绍了当今先进的科学与工程计算软件MATLAB。分析探讨了使用MATLAB进行水文频率计算的原理:借助伽玛分布,采用极大似然法估计P-III型分布的参数;用伽玛累积分布函数计算理论频率;普通频率坐标转化为其位置坐标的方法;以人机交互的方式通过屏幕配线确定模型的参数。最后,通过一个实例说明了水文频率计算的具体方法。应用MATLAB进行水文频率计算,不仅语言简洁、容易操作,而且计算速度快、精度高,并具有较好的实用性和通用性。

关键词： MATLAB 水文频率计算伽玛分布正态分布

变化环境下非一致性年径流序列的水文频率计算原理

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武汉大学学报（工学版） 2005年第6期38卷 6-9,15页

作者：谢平陈广才夏军武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

由于受频繁人类活动和气候变化的影响,用于水资源评价计算的天然年径流量序列失去了一致性.为了适应变化环境对水文频率计算的要求,提出了基于时间序列分析的非一致性年径流序列的水文频率计算原理,包括假设前提和一般方法.该方法假设... 详细信息

由于受频繁人类活动和气候变化的影响,用于水资源评价计算的天然年径流量序列失去了一致性.为了适应变化环境对水文频率计算的要求,提出了基于时间序列分析的非一致性年径流序列的水文频率计算原理,包括假设前提和一般方法.该方法假设非一致性水文序列由相对一致的随机性成分和非一致的确定性成分两部分组成,采用成因分析法与统计分析法分别对确定性成分和随机性成分进行识别与检验,并对确定性成分进行拟合计算,对随机性成分进行频率计算;根据时间序列分析的分解与合成理论,将确定性的预测值和随机性的设计值进行合成,得到过去、现在和未来不同时期合成序列的频率分布.

关键词：变化环境非一致性年径流水文频率计算原理

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水文频率计算中参数估计方法的统计试验研究

水利学报 1980年第3期 1-15页

作者：丛树铮谭维炎黄守信徐映波张维然陈源泽华东水利学院南京水文研究所水利水电科学研究院电力工业部西北勘测设计院

本文采用统计试验方法,对于P-Ⅲ型曲线分析对比了矩法、极大似然法和适线法.在适线法中分析比较了七种不同的适线准则,并着重比较了其中的平方准则φ1和绝对值准则φ2,同时也分析比较了各种不同的经验频率公式.另外,还研究了历史洪水的... 详细信息

本文采用统计试验方法,对于P-Ⅲ型曲线分析对比了矩法、极大似然法和适线法.在适线法中分析比较了七种不同的适线准则,并着重比较了其中的平方准则φ1和绝对值准则φ2,同时也分析比较了各种不同的经验频率公式.另外,还研究了历史洪水的作用.大量计算结果表明:矩法所得的设计值Xp,其期望值EXp比总体真值xp0偏小较多,不够安全;极大似然法虽具有较好性质,但由于P-Ⅲ曲线在C≥2时似然方程无解,因此无法普遍使用;在适线法中发现适线准则对结果的影响很大,φ2准则配合期望值公式（简记为φ2-W）一般能使EXp,稍大于xp0,较小（与矩法接近）,因此φ2-W适线法是较好的一种估计方法,应予采用.考虑历史洪水一般使EXp增大、σxp降低,因此是提高计算成果质量的重要措施.给出了历史洪水折算长度的参照数值,计算了历史洪水误差的影响.并修正了计算设计洪水安全改正值用的B值图.

关键词：经验频率公式极大似然法参数估计统计估计适线法样本特征矩法历史洪水水文频率计算数学期望试验研究