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R/S法的径流时序复杂特性研究 被引量：65
1
作者 燕爱玲 黄强 +1 位作者 刘招 王义民 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期214-217,共4页
R/S(重标极差)分析法是一种描述分形结构的有效方法.针对径流序列所具有的复杂的随机性和波动性,应用R/S分析法,通过对时变指数Hurst的计算及其检验,以新的视角对河川径流时间序列的分布特征、统计循环长度等复杂特性进行了有益探索.实... R/S(重标极差)分析法是一种描述分形结构的有效方法.针对径流序列所具有的复杂的随机性和波动性,应用R/S分析法,通过对时变指数Hurst的计算及其检验,以新的视角对河川径流时间序列的分布特征、统计循环长度等复杂特性进行了有益探索.实际径流时间序列的计算结果表明:黄河上游径流序列服从分形分布,具有较强的状态持续性,而且拥有一定的非周期循环,这为水资源的合理开发利用提供了一种新思路和新方法. 展开更多
关键词 径流序列 R/S分析法 HURST指数 分形特性
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流域降雨径流时间序列的混沌识别及其预测研究进展 被引量：58
2
作者 黄国如 芮孝芳 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期255-260,共6页
混沌和随机在本质上是两种不同的特征,对这两种特征的描述方法各不相同,确定流域降雨径流时间序列的混沌性和随机性是对其进行模拟和预测的重要基础。近10多年来,许多学者相继开展了流域降雨径流时间序列的混沌识别及其预测研究。着重... 混沌和随机在本质上是两种不同的特征,对这两种特征的描述方法各不相同,确定流域降雨径流时间序列的混沌性和随机性是对其进行模拟和预测的重要基础。近10多年来,许多学者相继开展了流域降雨径流时间序列的混沌识别及其预测研究。着重回顾其中最为重要的相空间重构、混沌识别和混沌预测方法,对将混沌理论应用于降雨径流时间序列的限制条件(序列的数据量大小和数据噪声)也进行了探讨。 展开更多
关键词 降雨径流 时间序列 相空间重构 混沌识别 混沌预测 数据噪声
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长江径流时间序列混沌特性的定量分析 被引量：44
3
作者 王文均 叶敏 陈显维 《水科学进展》 EI CAS CSCD 1994年第2期87-94,共8页
定量分析了长江径流时间序列的混饨特性，论述了长江径流时间序列的李雅普诺夫指数的计算和实际意义，计算了长江径流时间序列的长程相关性指数，即分数阶差分指数，讨论了这一指数与相关分维的相对值可能存在的关系。这些非线性信息的... 定量分析了长江径流时间序列的混饨特性，论述了长江径流时间序列的李雅普诺夫指数的计算和实际意义，计算了长江径流时间序列的长程相关性指数，即分数阶差分指数，讨论了这一指数与相关分维的相对值可能存在的关系。这些非线性信息的提取，将进一步揭示径流时间序列的变化规律，并将对提高预测水平产生影响。 展开更多
关键词 径流 时间序列 混沌特性 定量分析
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新疆阿克苏河流域年径流时序特征分析 被引量：42
4
作者 蒋艳 周成虎 程维明 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2005年第1期87-96,共10页
阿克苏河是塔里木河的主要支流,依据阿克苏河流域内5个代表站的40余年年径流实测资料,选取多种径流统计参数,分析流域范围内不同径流补给来源的径流年内分配规律和多年变化特征。结果表明:阿克苏河流域径流补给具有垂直地带性和多样化特... 阿克苏河是塔里木河的主要支流,依据阿克苏河流域内5个代表站的40余年年径流实测资料,选取多种径流统计参数,分析流域范围内不同径流补给来源的径流年内分配规律和多年变化特征。结果表明:阿克苏河流域径流补给具有垂直地带性和多样化特点,径流时序特征与径流的补给来源有密切关系;径流年内分配极不均匀,集中程度高;而径流的多年变化变差系数小,丰、枯频率密度近似正态分布,无特大丰水年和枯水年,径流量多年变化趋势比较稳定。 展开更多
关键词 阿克苏 径流补给来源 年径流 径流时序特征
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黑河出山径流过程与气象要素多尺度交叉小波分析 被引量：39
5
作者 刘志方 刘友存 +4 位作者 郝永红 韩添丁 崔玉环 王建 王中良 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2014年第6期1137-1146,共10页
运用交叉小波对黑河上游野牛沟气象站1959-2010年和祁连气象站1957-2010年年降水（AP）与年均气温（AAT）、北极涛动指数（AOI）和莺落峡站（1944-2010年）的年均径流量（AAR）进行了多尺度分析。结果表明：AOI存在3~5 a尺度的显著周期,... 运用交叉小波对黑河上游野牛沟气象站1959-2010年和祁连气象站1957-2010年年降水（AP）与年均气温（AAT）、北极涛动指数（AOI）和莺落峡站（1944-2010年）的年均径流量（AAR）进行了多尺度分析。结果表明：AOI存在3~5 a尺度的显著周期,AAT存在3 a尺度的显著周期,AP存在3 a和4~6 a尺度的显著周期,AAR存在3 a、2.5~4 a和5 a比较显著的周期;黑河上游径流的增加主要是受＂暖湿＂气候影响;AAR与AOI、AAT呈现出3 a的负相关和3~4 a的近似负相关共振周期,AAR与AP存在2~7 a的显著性的共振周期,降水对径流的影响很大,为径流的主要补给来源;受AOI的影响,AAR在1987年发生3 a周期的＂丰-枯＂转换,受AAT的影响,AAR在1974年和1996年发生3 a周期的＂丰-枯＂转换,受AP的影响,AAR在1986年发生3 a周期的＂丰-枯＂转换。降水和气温是影响径流变化的主导因素。 展开更多
关键词 交叉小波 气候变化 径流变化 非平稳时间序列 黑河
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长江大通站水沙过程的基本特征Ⅰ.径流过程分析 被引量：17
6
作者 王盼成 贺松林 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期72-80,共9页
长江河口是河海相互作用中河流因子占主导地位的典型河口之一,流域水沙过程及其变化对河口环境演变有重要控制作用。运用时间序列分析方法研究大通站的径流过程基本特征,分析表明,1923年以来大通站的径流序列无明显的趋势变化。但在195... 长江河口是河海相互作用中河流因子占主导地位的典型河口之一,流域水沙过程及其变化对河口环境演变有重要控制作用。运用时间序列分析方法研究大通站的径流过程基本特征,分析表明,1923年以来大通站的径流序列无明显的趋势变化。但在1955年、1988年前后分别呈现较明显的径流减少和增加的跳跃变化,并具有16年、7年的周期变化特征。该文同时对月均流量的分配型态和洪枯季水情丰枯的匹配状况及其原因作了初步探讨。 展开更多
关键词 长江 大通站 径流过程 时间序列分析
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应用重标度极差分析法(R/S)分析无定河流域水沙变化 被引量：25
7
作者 张鑫 蔡焕杰 尹晓楠 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期212-217,共6页
河流水沙变化是降水、蒸发及下垫面条件改变的客观反映,揭示流域水沙演变规律及成因,可为水资源合理利用提供决策依据。应用R/S分析法对时变指数Hurst的计算及其检验,分析无定河流域赵石窑站和白家川站径流与输沙量时间序列的长程相关... 河流水沙变化是降水、蒸发及下垫面条件改变的客观反映,揭示流域水沙演变规律及成因,可为水资源合理利用提供决策依据。应用R/S分析法对时变指数Hurst的计算及其检验,分析无定河流域赵石窑站和白家川站径流与输沙量时间序列的长程相关性。结果表明:两站的径流时间序列的Hurst指数分别为0.56、0.61,均大于0.5,呈现长程正相关;而两站的输沙量时间序列的变化存在差异,赵石窑站的输沙量时间序列有2个突变点,分别发生在1966和1979年,3个标度分布范围的Hurst指数分别为0.97、0.71和0.90,均明显大于0.5,具有分形特性,白家川站的输沙量时间序列有3个突变点,分别发生在1966、1972和1979年,4个标度分布范围的Hurst指数分别为0.59、0.41、0.99和0.81,前2个标度范围的Hurst指数在0.5左右,服从布朗运动,后2个标度范围的Hurst指数均接近1.0,具有分形特性。因此,两站下一时段的径流与输沙量时间序列与过去时段变化趋势相同,具有继续下降的趋势。人类活动是引起这种变化的主要原因。 展开更多
关键词 水资源 径流 泥沙 径流序列 输沙量序列 R/S分析法 HURST指数 分形特性
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投影寻踪自回归模型在长江径流量预测中的应用 被引量：20
8
作者 于国荣 叶辉 +1 位作者 夏自强 赵小勇 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期263-266,共4页
为准确预测长江径流量,引入投影寻踪自回归模型,用自相关分析技术确定预测因子,构造了新的投影指标函数,并用基于实数编码的加速遗传算法优化投影指标函数,建立了投影寻踪自回归流量预测模型.将该模型应用于长江径流量的预测,结果表明... 为准确预测长江径流量,引入投影寻踪自回归模型,用自相关分析技术确定预测因子,构造了新的投影指标函数,并用基于实数编码的加速遗传算法优化投影指标函数,建立了投影寻踪自回归流量预测模型.将该模型应用于长江径流量的预测,结果表明用该模型预测长江流量时序是可行和有效的. 展开更多
关键词 投影寻踪自回归模型 流量预测 非线性时间序列 遗传算法 长江
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混沌预测技术在径流预报中的应用 被引量：12
9
作者 权先璋 温权 张勇传 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第12期41-43,共3页
以多条河流的径流时间序列为例详细分析了基于混沌动力学的局部预测方法，并与全局方法和基于随机理论的ＡＲ（ｐ） 模型等预测方法进行了对比，结果表明，局部预测方法往往优于其他预测方法．
关键词 径流时间序列 局部预测 混沌预测 径流预报
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基于WA-GRNN模型的年径流预测 被引量：20
10
作者 覃光华 宋克超 +1 位作者 周泽江 何清燕 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期39-46,共8页
针对传统的中长期水文预测方法由于缺乏对水文要素本身内部结构和变化特性的描述,往往导致建模过程中确定模型结构、参数等存在盲目性,而以往常用预测模型收敛速度较慢、模型结构及参数优化复杂等问题,将小波分析(WA)和GRNN神经网络联... 针对传统的中长期水文预测方法由于缺乏对水文要素本身内部结构和变化特性的描述,往往导致建模过程中确定模型结构、参数等存在盲目性,而以往常用预测模型收敛速度较慢、模型结构及参数优化复杂等问题,将小波分析(WA)和GRNN神经网络联合使用,建立了中长期水文预测模型:即先应用WA揭示水文序列内部结构及变化特性,从而将原序列分为确定性成分和随机成分两部分,然后利用GRNN神经网络对确定性成分和随机成分分别进行模拟预测,最后将两部分结果叠加作为最终预测值。将该模型用于沱江中上游三皇庙水文站年径流的预测,并与传统方法进行对比。结果显示该模型预测效果较传统方法更好,能有效地揭示序列的时频结构和变化特性,对于生产应用具有较强的实际意义。 展开更多
关键词 GRNN神经网络 小波分析 年径流 中长期预测 水文时间序列
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黄河上游天然径流变化特性分析 被引量：18
11
作者 张营营 胡亚朋 张范平 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第2期104-109,共6页
利用黄河上游唐乃亥水文站1956~2012年57年的径流时间序列资料,采用统计分析法、趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法分析了黄河上游径流年内分布特征、径流年际变化趋势、突变特征及其周期性。结果表明:黄河上游多年平... 利用黄河上游唐乃亥水文站1956~2012年57年的径流时间序列资料,采用统计分析法、趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法分析了黄河上游径流年内分布特征、径流年际变化趋势、突变特征及其周期性。结果表明:黄河上游多年平均径流量为627.9m^3/s,径流在年际间表现出较大的差异性,极值比K达到3.1;径流在年内分布不均匀,其中7~9月三个月的径流占全年径流量的46.75%;年径流量总体呈下降趋势,下降率为2.65m^3/s/年;黄河上游年径流量在1992年发生突变,突变前后年平均径流量分别为666.05m^3/s和545.75m^3/s,相差120.3m^3/s;黄河上游径流变化存在着多层次的时间尺度结构,径流演变的第一和第二主周期分别为12年和22年,它们控制了流域径流的演变过程。 展开更多
关键词 径流时间序列 趋势分析 周期变化 MANN-KENDALL MORLET小波
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水文时间序列突变点分析的启发式分割方法 被引量：15
12
作者 汪丽娜 陈晓宏 +1 位作者 李粤安 林凯荣 《人民长江》 北大核心 2009年第9期15-17,共3页
水文时间序列突变点的检测是水文统计分析中的一项重要内容,但由于水文时间序列的非线性、非平稳性,导致对检测水文时间序列突变点的技术要求较高。建立了时间序列变点分析的启发式分割数学模型,以此来分析水文时间序列均值的突变。以... 水文时间序列突变点的检测是水文统计分析中的一项重要内容,但由于水文时间序列的非线性、非平稳性,导致对检测水文时间序列突变点的技术要求较高。建立了时间序列变点分析的启发式分割数学模型,以此来分析水文时间序列均值的突变。以理想的水文时间序列为仿真基础,结合合水水库的月径流序列,采用启发式分割算法得出去除周期成分后的月径流序列的突变点,以此证明了启发式分割算法检测水文时间序列突变的可行性和优越性。结果表明:4个突变点中,3个突变点集中于水库建成后不久,说明人类活动的剧烈影响为主要驱动力,加剧了对入库月径流量的影响,造成月径流的频繁波动和数次突变点的产生。 展开更多
关键词 突变 启发式分割 月径流序列 水文时间序列
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月径流序列的多层递阶预报研究 被引量：7
13
作者 王博 马跃先 贺北方 《系统工程理论与实践》 EI CSCD 北大核心 1999年第7期131-135,142,共6页
月径流序列是一类具有周期变化的非平稳时间序列．本文根据其特点，建立了多层递阶预报模型。
关键词 月径流序列 多层递阶预报 非平稳序列 水库调度
原文传递
南明河流域径流量时间序列演变趋势分析 被引量：14
14
作者 龚云 孔兰 《中国农村水利水电》 北大核心 2011年第1期14-15,18,共3页
以贵阳水文站近45年年径流量时间序列为例,借助于Excel和MATLAB等软件,利用滑动平均法、累积距平法、Mann-Kendall趋势检验法及变差系数对南明河流域贵阳水文站径流量时间序列进行了计算分析。结果表明:1990-2000年贵阳站年径流量系列... 以贵阳水文站近45年年径流量时间序列为例,借助于Excel和MATLAB等软件,利用滑动平均法、累积距平法、Mann-Kendall趋势检验法及变差系数对南明河流域贵阳水文站径流量时间序列进行了计算分析。结果表明:1990-2000年贵阳站年径流量系列的具有显著的上升趋势;年径流量系列的变差系数较小,径流变化比较稳定,有利于水资源的开发利用。以期对喀斯特地区水资源规划及可持续利用具有参考意义。 展开更多
关键词 径流量时间序列 滑动平均法 累积距平法 Mann-Kendall趋势检验法 变差系数 南明河流域
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基于Mann-Kendall检验的青山库区降水、径流变化趋势及突变分析 被引量：14
15
作者 孙青雪 《浙江水利水电学院学报》 2016年第5期29-33,共5页
基于Mann-Kendall检验方法,对青山库区的近50年的逐月降水、径流数据进行统计分析.结果表明:降水无明显变化趋势,而径流呈现显著增长的趋势.在年内各月中,夏、冬两季的降水呈现显著增加的趋势;冬季径流的增长趋势也较为显著.在突变性检... 基于Mann-Kendall检验方法,对青山库区的近50年的逐月降水、径流数据进行统计分析.结果表明:降水无明显变化趋势,而径流呈现显著增长的趋势.在年内各月中,夏、冬两季的降水呈现显著增加的趋势;冬季径流的增长趋势也较为显著.在突变性检验方面,降水和径流在1980—2003年间均有显著的增长趋势. 展开更多
关键词 降水径流变化 时间序列 趋势分析 突变分析
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基于LSTM网络的长江上游流域径流模拟研究 被引量：14
16
作者 熊一橙 徐炜 +3 位作者 张―锐 侯家其 杨雨霞 许莎莎 《水电能源科学》 北大核心 2021年第9期22-24,40,共4页
鉴于长短期记忆神经网络(LSTM)非常强大的时间序列学习能力,采用K-最近邻(K-NN)模拟生成长江上游流域内54个气象站点130年的气象数据,并采用SWAT模型对4个水文站点的径流进行模拟;然后构建了基于LSTM的多输入—多输出的智能网络,研究了... 鉴于长短期记忆神经网络(LSTM)非常强大的时间序列学习能力,采用K-最近邻(K-NN)模拟生成长江上游流域内54个气象站点130年的气象数据,并采用SWAT模型对4个水文站点的径流进行模拟;然后构建了基于LSTM的多输入—多输出的智能网络,研究了其对流域径流过程的学习和模拟性能。结果表明,所建立的LSTM网络对流域径流具有很强的学习能力,且随着训练数据量增加,其模拟性能明显增加。 展开更多
关键词 LSTM网络 径流模拟 多输入—多输出 时间序列 深度学习
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基于复杂性理论的径流时间序列动力学特征分析 被引量：10
17
作者 佟春生 黄强 刘涵 《系统工程理论与实践》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期102-107,共6页
　将三种复杂性测度——复杂性C2、算法复杂性C0和近似熵ApEn运用于径流时间序列的分析之中,计算过程简便,对时间序列长度等条件的要求相对较低,因而更具有实用价值,为了解径流变化的动态特性开辟了新的思路.通过分析可以发现:黄河干流... 　将三种复杂性测度——复杂性C2、算法复杂性C0和近似熵ApEn运用于径流时间序列的分析之中,计算过程简便,对时间序列长度等条件的要求相对较低,因而更具有实用价值,为了解径流变化的动态特性开辟了新的思路.通过分析可以发现:黄河干流具有实测径流的随机性和混沌程度高于天然径流的随机性和混沌程度;上游的混沌程度高于下游,而随机性低于下游的动态特征.黄河干流整体上处于随机、混沌共存状态,随机强于混沌;各站径流序列中存在某种结构,这些结构可能是周期性变化、持续性变化或自相似结构.人类活动近十几年的影响,增大了上游径流变化的随机性、降低了上游径流的复杂性(混沌),使其对径流的预测能力下降,增加了径流序列的识别难度.黄河干流大型水利工程的运用,对径流的影响程度随着空间位置的加大而减弱. 展开更多
关键词 复杂性理论 径流时间序列 动力学特征 复杂度 随机性 混沌
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新疆玛纳斯河年径流时序特征分析 被引量：13
18
作者 凌红波 徐海量 +1 位作者 张青青 史薇 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2011年第6期1639-1646,共8页
基于肯斯瓦特水文站54a的逐月径流实测资料,运用参数、非参数检验和R/S分析探讨了玛纳斯河径流量的趋势、跃变及未来的变化趋势,并利用径流量年内分配特征指数描述了径流量年内分配状况。结果表明,玛纳斯河径流量在1995年发生跳跃式的突... 基于肯斯瓦特水文站54a的逐月径流实测资料,运用参数、非参数检验和R/S分析探讨了玛纳斯河径流量的趋势、跃变及未来的变化趋势,并利用径流量年内分配特征指数描述了径流量年内分配状况。结果表明,玛纳斯河径流量在1995年发生跳跃式的突变,并达到极显著水平,这也与径流量累积距平显示的结果一致;径流量的赫斯特指数大于0.5,具有持续性,预示其未来变化仍将保持增加走势;计算表明,玛纳斯河肯斯瓦特站径流量高度集中于夏季(6、7、8月),年内分配指数中的集中度比不均匀系数具有更强的分辨能力与灵敏性,集中期所对应的最大径流量出现时间与实际月份相同,并且各特征指数间存在关联性。 展开更多
关键词 玛纳斯河 径流变化 时序分析 不均匀性
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基于时序分解与机器学习的非平稳径流序列集成模型与应用 被引量：9
19
作者 张力 王红瑞 +3 位作者 郭琲楠 徐源浩 李理 谢骏 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期42-52,共11页
揭示变化环境下非平稳径流序列波动特征,可为提高径流预测精度和涉水工程规划提供支撑。针对径流序列具有非平稳性、周期性和异方差性的特征,收集长江流域攀枝花、城陵矶和大通站2008—2018年实测径流资料,基于周期趋势分解法(STL)将原... 揭示变化环境下非平稳径流序列波动特征,可为提高径流预测精度和涉水工程规划提供支撑。针对径流序列具有非平稳性、周期性和异方差性的特征,收集长江流域攀枝花、城陵矶和大通站2008—2018年实测径流资料,基于周期趋势分解法(STL)将原始数据分解为周期项、趋势项和剩余项,结合各子序列特征采用多模型集成获取未来径流的综合预测值,并将预测结果与Prophet、LSTM和GARCH等单一模型进行对比。结果表明:联合机器学习和时序分解的集成模型在多个评价指标上均优于单一模型,且对异方差效应显著的站点模拟精度提升明显;验证期内3个站点的纳什效率系数分别为0.96、0.95和0.93,表明该模型能有效模拟长江流域径流波动过程。 展开更多
关键词 径流模拟 时序分解 机器学习 异方差 集成模型 长江流域
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基于DFA的无定河径流长期变化趋势及持续性研究 被引量：13
20
作者 张鑫 蔡焕杰 尹晓楠 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期208-211,共4页
河川径流量的变化对水资源的开发利用和国民经济的发展具有很大的影响。采用Ko1mogorov-Smirnov检验方法对无定河流域两个主要水文站赵石窑站和白家川站逐月径流量序列进行正态性检验,在此基础上运用DFA分析方法,估算两站时间序列的α... 河川径流量的变化对水资源的开发利用和国民经济的发展具有很大的影响。采用Ko1mogorov-Smirnov检验方法对无定河流域两个主要水文站赵石窑站和白家川站逐月径流量序列进行正态性检验,在此基础上运用DFA分析方法,估算两站时间序列的α标度指数,预测该流域径流量的未来变化趋势及其持续性,并采用随机重排法对估算结果进行了稳定性检验。分析结果显示:赵石窑和白家川两站径流时间序列的α标度指数分别为0.52和0.56,均大于0.5,径流时间序列表现为较强的长程依赖性,表明无定河流域在过去近50a内径流量的总体上呈下降趋势,在未来一段时间内,还将持续一段时间。对原时间序列随机重排后,两站月径流序列的α标度指数都变小,分别为0.48和0.49,接近于0.5,进一步证明原序列确实存在着标度不变性。研究结果对流域的水资源规划、管理与合理利用有帮助。 展开更多
关键词 径流序列 正态性检验 DFA 标度指数 长期趋势
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