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[发明专利]一种基于曼宁公式的河道枯水流量计算方法-CN202310893339.8在审
发明人：王家彪;李银林;赵铜铁钢 -专利权人：中山大学
申请日： 2023-07-20 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于曼宁公式的河道枯水流量计算方法，包括如下步骤，S1、数据收集及格栅化处理；S2、单元格水流流向计算；S3、单元格水流流速计算；S4、单元格水量交换量和单元格水位计算；S5、单元格水量修正；S6、单元格水位信息更新。优点是：提出了一种能解决河道枯水流量演算不稳定问题，同时能实现空间二维度演算的水流计算方法，该方法保持了一维度水动力学方法的简单实用，在保证水流计算效率和计算精度的基础上，解决了以往水动力学方法在小水深、干河床情况下的不适用或不稳定问题，实现了枯水期河道的水流演算，为枯水期河道补水调度等工程实践提供技术支持。
一种基于公式河道枯水流量计算方法

[发明专利]一种基于“河网-河道”分级求解的河网突发水污染溯源方法-CN202310898326.X在审
发明人：王家彪;李银林;赵铜铁钢 -专利权人：中山大学
申请日： 2023-07-20 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于“河网‑河道”分级求解的河网突发水污染溯源方法，包括如下步骤，S1、节点与河道连接拓扑关系构建；S2、河网水流、水质计算模型的构建及样本数据生成；S3、基于BP神经网络模型的污染源所在河道确定；S4、河道突发水污染溯源模型的构建及求解。优点是：实现了突发水污染溯源技术从单条河道到复杂河网的突破。方法将复杂河网突发水污染溯源分为“河网”和“河网”逐级溯源。所提出的河网突发水污染溯源方法能够用于诸如珠三角等复杂河网区的突发污染源快速追踪定位并迅速掌握污染源信息，为该类地区突发水污染的应急处置等工程实践提供技术支持。
一种基于河网河道分级求解突发水污染溯源方法

[发明专利]一种面向观测站点数据的极端降水事件分析方法及系统-CN202310740547.4在审
发明人： 赵铜铁钢;黎晓东;郭成超;陈晓宏 -专利权人：中山大学
申请日： 2023-06-20 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及水文水资源分析技术领域，提出一种面向观测站点数据的极端降水事件分析方法及系统，其中包括以下步骤：获取各个站点的逐日降水数据和降水发生时间；根据所述逐日降水数据进行筛选，得到极端降水事件；根据任意两个站点发生的极端降水事件之间的延迟是否超出预设的延迟阈值，判断极端降水事件是否同步；对于被判定为同步的极端降水事件，基于事件的同步强度量化相应极端降水事件的总体时空连接，并基于所述显著延迟强度表征极端降水事件的总体传播方向，对极端降水事件的同步进行显著性检验，得到通过显著性检验的显著同步强度矩阵和显著延迟强度矩阵，构成极端降水事件的无向网络和有向网络，并将其作为极端降水事件分析结果输出。
一种面向观测站点数据极端降水事件分析方法系统

[发明专利]一种综合降水情势与时间要素的洪涝灾害评估方法及系统-CN202310740414.7在审
发明人： 赵铜铁钢;黄泽青;郭成超;陈晓宏 -专利权人：中山大学
申请日： 2023-06-20 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及水文数据处理技术领域，提出一种综合降水情势与时间要素的洪涝灾害评估方法及系统，其中包括：获取待评估区域的降水样本数据，并对其进行标准化处理；以经过标准化处理的降水样本数据作为致灾要素，并基于随时间线性变化的时变特征构建Gompertz函数族，得到用于表征降水情势与洪涝灾害损失关系的洪涝灾害评估模型；对所述洪涝灾害评估模型进行参数拟合，并从Gompertz函数族中选择参数拟合收敛率最高的函数进行洪涝灾害评估，得到洪涝灾害评估结果。本发明以经过标准化处理的降水样本数据作为致灾要素，并引入随时间线性变化的时变特征，从而完成综合降水情势与时间要素的模型构建，有利于对洪涝灾害损失开展动态分析，有效提高评估结果的准确度。
一种综合降水情势时间要素洪涝灾害评估方法系统

[发明专利]面向数字高程模型的任意断面集水区边界与河网提取方法-CN202010681601.9有效
发明人： 赵铜铁钢;杨振华 -专利权人：中山大学
申请日： 2020-07-15 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：本发明提供的一种面向数字高程模型的任意断面集水区边界与河网提取方法，通过考虑断面所在空间网格单元与其他网格单元的流向隶属关系，划分断面上游和空间网格边界，在剔除目标水域覆盖区的基础上，以此为边界提取集水区河网系，能根据认为设定的河流、湖泊、水库目标水域断面，灵活地提取断面上游的集水边界和河网，明确断面水文影响方位；同时借助Python3语言的开发环境，代码结构简单，操作方便，是自动化提取指点断面集水区河网水系，划分集水单元的一种有效方法。
面向数字高程模型任意断面集水区边界河网提取方法

[发明专利]一种水文气象空间数据均值估计的块状自举方法-CN202011158557.X有效
发明人： 赵铜铁钢;陈浩玲 -专利权人：中山大学
申请日： 2020-10-26 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G06F18/214 文献下载
摘要：本发明提供一种水文气象空间数据均值估计的块状自举方法，包括以下步骤：S1：从观测区域获取N个水文气象空间数据点的信息，形成样本集合X＝{x1,x2,...,xN}；S2：在样本集合中对样本进行B次块状自举抽样，得到B组重抽样样本集合；S3：分别对B组重抽样样本集合进行均值估计，得到估计均值序列本发明提供一种水文气象空间数据均值估计的块状自举方法，通过块状自举抽样，保证一定范围内的水文气象空间数据点作为一整块进行抽取，避免了破坏数据本身的相依结构，解决了目前使用自举法处理水文气象变量这类空间相关、非独立同分布样本时会失效的问题。
一种水文气象空间数据均值估计块状方法

[发明专利]一种基于高维概率分布函数的组合河道水位预报方法-CN202010434730.8有效
发明人：刘智勇;陈晓宏;刘启锋;林凯荣;赵铜铁钢;涂新军;董春雨 -专利权人：中山大学
申请日： 2020-05-21 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本发明涉及水文预报的技术领域，更具体地，涉及一种基于高维概率分布函数的组合河道水位预报方法，包括：选取一定时期的河道水位的时间序列；利用t‑1时刻和t时刻水位数据系列的边缘分布函数F(Xt‑1)和F(Xt)，构建水位变量的联合分布概率函数，筛选AIC值最小的三个Copula模型；利用联合分布概率函数，输入已知t‑1时刻的水位变量数据系列Xt‑1，求出t时刻水位变量数据系列的条件分布概率；将条件分布概率函数转换为其反函数形式，实现以Xt‑1为输入变量获得t时刻拟合水位数据系列Xt；获得三个最佳的Copula模型预测值，根据AIC值大小设定每个Copula函数预测值权重，计算出三个Copula函数预测值的加权平均值，即为最终预测值。本发明能够对河道水位变量以及其他水文变量进行精准预报，具有重要的应用价值。
一种基于概率分布函数组合河道水位预报方法

[发明专利]基于向量自回归模型的降雨量-气温关系分析方法及装置-CN202310611297.4在审
发明人：陈晓宏;银磊;刘智勇;赵铜铁钢;涂新军;康丽;林岚;田世拓;孙姗珍 -专利权人：中山大学
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G06F16/28 文献下载
摘要：本发明涉及生态水文技术领域，公开了基于向量自回归模型的降雨量‑气温关系分析方法及装置。本发明获取包括日尺度上的降雨量序列及气温序列在内的目标地区的历史水文数据，对数据进行平稳性检验以确定其中的平稳序列和非平稳序列；对各所述平稳序列进行格兰杰因果检验，以筛选出存在因果关系的降雨量‑气温序列；基于筛选出的降雨量‑气温序列，构建向量自回归模型并进行模型稳定性验证，基于得到的目标向量自回归模型，通过脉冲响应与方差分解分析降雨量与气温间的双向作用机理。本发明实现了短时间尺度的降雨量‑气温相关性分析，能够深入揭示降雨与气温两大水文主要要素间的双向作用机理。
基于向量回归模型降雨量气温关系分析方法装置

[发明专利]一种面向栅格文本降水数据的可视化分析方法-CN201910041670.0有效
发明人： 赵铜铁钢;陈浩玲;段凯 -专利权人：中山大学
申请日： 2019-01-16 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G06F16/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向栅格文本降水数据的可视化分析方法，通过解析栅格文本文件表头，设置并将栅格数据写入NetCDF数据库，转化为网格数据，利用NetCDF网格化数据，通过绘制等值线图，实现文本数据的可视化，将多个时间节点等值线图叠加，可进行数据时间变化特征分析。本发明可以解决ASCII数据文件管理和操作困难的问题，并提供了通过可视化快速直观地获取降雨数据时空分布特征的方法。
一种面向栅格文本降水数据可视化分析方法

[发明专利]二元水权核算交易方法及系统-CN202010475618.9有效
发明人：段凯;陈晓宏;刘丙军;赵铜铁钢 -专利权人：中山大学
申请日： 2020-05-29 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G06Q10/0631 文献下载
摘要：本发明提供的一种二元水权核算交易方法及系统，通过构建区域水资源与水环境模拟模型，建立了河道外取水总量控制与河道内排污总量控制之间的动态函数关系，创新性地将区域水量水质模拟纳入水权价值的核算中，能够通过辨识人类取水排污过程对区域水资源可利用量和水环境质量的影响，反映一定来水条件和水质管理目标下可分配取水量与排污量的转换关系，为科学衡量取水权与排污权交易价值、实现取水总量与排污总量的协同管控提供一种简单有效的解决办法。
二元核算交易方法系统

[发明专利]一种复合高温干旱极端事件归因方法-CN202211581647.9在审
发明人： 赵铜铁钢;熊少堂;郭成超;段凯;陈晓宏 -专利权人：南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海）
申请日： 2022-12-09 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：本发明提出了一种复合高温干旱极端事件归因方法，涉及气候变化、灾害预防及统计分析的技术领域，获取时空尺度相同的观测降水数据和观测气温数据，根据数据对应的时间段和空间范围，确定需要进行复合高温干旱极端事件变化归因分析的时空区域，按选定的空间区域经纬度裁剪观测降水数据和观测气温数据对应的空间经度和纬度，按选定的时间范围裁剪观测降水数据和观测气温数据对应的时间维度，将观测降水数据和观测气温数据的裁剪结果根据时间维度对齐，量化降水变化、气温变化以及降水相关关系变化这三种驱动因子在复合高温干旱事件变化中的贡献，实现复合灾害重现期变化的不同来源清晰化，有助于防灾减灾，降低气候变化的影响。
一种复合高温干旱极端事件归因方法

[发明专利]一种耦合伯努利-伽马-高斯分布的日尺度降水预报校正方法-CN202110414246.3有效
发明人： 赵铜铁钢;黄泽青 -专利权人：中山大学
申请日： 2021-04-16 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明为克服日尺度降水数据呈现的偏态与离散‑连续混合分布导致难以对日尺度降水预报进行分析及校正的缺陷，提出一种耦合伯努利‑伽马‑高斯分布的日尺度降水预报校正方法，包括以下步骤：采集日尺度的原始预报数据和观测数据；采用伯努利分布进行降水发生分析；采用伽马分布对发生降水的数据进行降水量分析；根据伯努利分布和伽马分布的分析结果，采用高斯分布将原始预报数据和观测数据进行正态转化，得到相应的正态化变量；构建双变量联合正态分布；构建预报变量的条件概率分布；判断待校正预报是否为发生降水事件，根据预报变量的条件概率分布，确定预报变量的条件概率分布参数后对其进行随机采样，再根据正态分位逆变换得到校正预报。
一种耦合伯努利伽马分布尺度降水预报校正方法

[发明专利]一种面向矢量图形文件的流域地图制作方法-CN202010141900.3有效
发明人： 赵铜铁钢;黄泽青 -专利权人：中山大学
申请日： 2020-03-04 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G06F16/29 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向矢量图形文件的流域地图制作方法，其以流域地图绘制所需的矢量图形文件作为输入数据，读取其中的区域边界数据；根据获得的区域边界数据，对其进行空间分析从而进行河网裁切和流域地图要素分布的计算；随后对流域地图要素进行可视化，将绘制的流域地图保存到指定路径；将绘制过程封装成类函数，调用该类函数进行流域地图绘制。本发明通过设计面向矢量图形文件可视化类函数，实现对所需要的矢量图形文件进行自动化处理，且在流域地图的绘制过程中，自动计算并进行要素分布位置的分配，无需手动调整，从而实现了流域地图绘制的全流程自动化。
一种面向矢量图形文件流域地图制作方法

[发明专利]一种相邻预见期降水预报重叠与新增信息的量化评估方法及系统-CN202210675212.4有效
发明人： 赵铜铁钢;欧芊禧;陈浩玲 -专利权人：中山大学
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G01W1/10 文献下载
摘要：本发明涉及降水预报技术领域，提出一种相邻预见期降水预报重叠与新增信息的量化评估方法及系统，其中包括以下步骤：获取待评估的相邻预见期的降水预报数据及其对应的观测降水数据作为原始样本；确定观测降水数据与相邻预见期的降水预报数据的确定性系数；根据观测降水数据与相邻预见期的降水预报数据的确定性系数，基于集合运算计算被相邻预见期降水预报重复解释的确定性系数，和单独被目标预见期降水预报解释的确定性系数并作为相邻预见期降水预报重叠与新增信息的量化结果；计算相邻预见期降水预报重叠与新增信息的量化结果参考分布，并进行单侧显著性检验，得到评估相邻预见期降水预报重叠与新增信息的显著性结果。
一种相邻预见降水预报重叠新增信息量化评估方法系统

[发明专利]一种回报期与预报期观测降水一致性检验方法及系统-CN202210441724.4在审
发明人： 赵铜铁钢;熊少堂 -专利权人：中山大学
申请日： 2022-04-25 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G06F16/2455 文献下载
摘要：本发明提出一种回报期与预报期观测降水一致性检验方法与系统，包括全球降水站点观测栅格数据；将进行降水一致性检验空间区域内的降水数据划分为回报期降水数据和预报期降水数据；对回报期降水数据的总体分布和预报期降水数据的总体分布进行检验，若回报期降水数据的总体分布与预报期降水数据的总体分布存在差异，则判断回报期与预报期的降水一致性发生变化；基于自举法计算回报期降水数据和预报期降水数据均值变化和方差变化，根据所述均值变化和方差变化判别回报期与预报期的降水一致性变化的类型。本发明能够判断不同时期的水文要素时间序列一致性是否发生变化，有助于对长时间的水文要素时间序列系统进行分析。
一种回报预报观测降水一致性检验方法系统

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