[发明专利]一种估算无资料地区流域地表水资源量的方法及系统

说明书

本发明提出了一种估算无资料地区流域地表水资源量的方法及系统，包括以下步骤：获取待估算流域月尺度站点实测降水数据与遥感降水产品数据，并将两类数据进行融合获得面平均降水资料；根据流域内气象站点实测气象资料，计算流域月尺度面平均潜在蒸散发资料；获取遥感产品中流域月尺度面实际蒸散发资料和陆地水储量变化资料；建立WBM‑DP两参数水文模型，并确定目标函数，优化目标函数，对参数进行率定，随后返回最优值至WBM‑DP两参数水文模型中；根据两参数水文模型的输出参数，计算待估算流域的逐月径流量。本发明解决了数据采集过程的冗余，增加了结果的确定性和可靠性，同时，克服了传统参数移植不同方法结果差异较大的局限性。

技术领域

本发明涉及一种估算无资料地区流域地表水资源量的方法及系统，特别是涉及G06F领域。

背景技术

无资料或资料短缺地区的水文研究是近代国际水文水资源研究的热点和难点问题之一。其中，对于无资料地区的地表水资源量预测的传统方法主要是参数移植方法，即通过选取代表性流域或是与待预测流域下垫面、气候条件相近的流域开展产汇流参数率定工作，并将流域产流参数进行移植，从而得到量化的无资料地区的参数移植指标，达到对地表水资源量估计的目的。

现有技术中，一方面传统参数移植方法对于下垫面数据的需求量较大，如高程、土地类型、净雨量、地形指数等，需要大量的数据处理工作，导致计算过程繁琐且容易遗漏；另一方面参数移植方法的选择也存在多样性，如多元回归法、空间近邻法、物理特征相似法，但这类方法对于同一地区的实施效果存在巨大偏差，因此需要大量尝试与验证来确定合适的方法，其实现需要寻找一个或几个 “地理位置临近”、“气候类型相似”、“下垫面特征接近”的有资料区域进行参数率定并移植，这无疑会加重数据处理的冗余程度。

综上，传统参数移植方法无疑需要大量的数据收集处理工作和繁杂的处理程序，其结果也可能不甚理想，因此传统参数移植方法在无资料或资料短缺地区难以确保地表水资源量估计的准确性。

发明内容

基于上述问题，本发明基于新的思路，提出一种无资料地区流域地表水资源量估算方法。

技术方案：第一方面，提供了一种估算无资料地区流域地表水资源量的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、获取待估算流域月尺度站点实测降水数据与遥感降水产品数据，将上述两类数据进行融合获得面平均降水资料；

步骤2、根据流域内气象站点实测气象资料，利用Penman-Montieth公式基于反距离权重插值法计算流域月尺度面平均潜在蒸散发资料；

步骤3、获取遥感产品中流域月尺度面平均实际蒸散发数据和陆地水储量变化数据；

步骤4、建立WBM-DP两参数水文模型，确定目标函数；

步骤5、优化所述目标函数，率定参数，并返回最优值至所述WBM-DP水文模型中；

步骤6、根据WBM-DP水文模型输出参数，计算流域逐月径流量。

在第一方面的一些可实现方式中，地理加权回归融合降水的面平均降水资料进一步为：

式中，表示点的降水估计值；表示点所对应遥感背景场格点数值；表示通过点周边雨量站实测值与对应位置遥感背景值的差值经地理加权回归方法得到的点补充差值；表示第点雨量站实测降水值；表示第点对应位置遥感背景值；表示点周边站点编号；表示地理加权回归方程；表示面平均降水，表示待估算流域内格点数量。

在第一方面的一些可实现方式中，获取流域面平均蒸散发资料进一步为：