[发明专利]一种新的基于多尺度理论的水文模型模拟评估方法

权利要求书

1.一种新的基于多尺度理论的水文模型模拟评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)整理水文模型模拟流量时间序列及相应的水文站实测流量时间序列，按不同的时间尺度δ进行分割；

2)对每个时间尺度δ分割后的序列每个值计算概率质量函数c_i；计算公式如下：

其中[X]_i为δ尺度分割后序列第i个值，n_ini为分割后起始序列长度，[X]_ini为起始序列，([X]_ini)_j为[X]_ini序列的第j个值；

3)计算每个时间尺度δ下的联合分割函数χ；其计算公式如下：

q_[sim]，q_[obs]分别为模拟序列、实测序列对应的q系数，q系数取为-3至+3，间隔为0.25；n为分割后序列的长度；

4)根据多重分形理论，验证多重分形特征，如果对于q_[sim]，q_[obs]所有的可能取值下，logX与logδ均存在线性关系，则说明其存在多重分形特征；其中，q_[sim]，q_[obs]分别为模拟序列、实测序列对应的q系数；

5)根据联合分割函数χ计算联合质量指数函数τ；计算方法如下：

6)计算联合多重分形 谱，根据多重分形谱的结构特征，分析流量实测序列与流量模拟序列的多尺度相关特征；所述联合多重分形谱的特征值包括α_[sim]，α_[obs]及f(α_[sim]，α_[obs])；f(α_[sim]，α_[obs])是τ(q_[sim]，q_[obs])经负勒让德变换后的对偶形式，α为奇异指数，是q_[sim]，q_[obs]的函数，通过下式计算：

分形维度f(α_[sim]，α_[obs])计算方式如下：

f(α_[sim]，α_[obs])＝q_[sim]α_[sim]+q_[obs]α_[obs]-τ(q_[sim]，q_[obs])。

2.根据权利要求1所述的基于多尺度理论的水文模型模拟评估方法，其特征在于，步骤6)中根据多重分形谱的结构特征，分析流量实测序列与流量模拟序列的多尺度相关特征，具体为：

1)α_[sim]-α_[obs]多重分形谱越窄，模拟效果越好；

2)α-f单分形谱中α的范围越窄，则在相应q系数下对应的序列分布范围越小；

3)α-f单分形谱对称性越弱，则在相应q系数下模拟序列与实测序列相关关系越强。