本文關(guān)鍵詞：交互熵法在水文頻率分析中的應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水文頻率分析是用概率分布對水文現(xiàn)象未來可能的長期變化做出統(tǒng)計意義上的定量預測,為水利工程規(guī)劃、設計、施工及運營提供依據(jù)。隨著全球氣候變化、人類活動加劇和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,水文頻率分析計算方法也需要不斷地發(fā)展和完善。本文綜述了近年來國內(nèi)外水文頻率分析的研究進展,探討了交互熵法和傳統(tǒng)參數(shù)估計方法在水文頻率分布參數(shù)估計中的應用。本文的主要研究內(nèi)容如下。(1)介紹了分位數(shù)對約束、交互熵函數(shù)與其性質(zhì)、Kullback最小交互熵原理及基于分位數(shù)對約束的交互熵法進行分布參數(shù)估計的推導過程�；贛atlab2010b平臺,編制了分位數(shù)對約束條件下,應用交互熵法進行P-Ⅲ分布、兩參數(shù)Gamma分布和Gumbel分布的參數(shù)計算程序。(2)選定皮爾遜Ⅲ型分布,研究交互熵法和常用的參數(shù)估計方法(矩法、概率權(quán)重矩法、線性矩法、權(quán)函數(shù)法)在水文頻率分析中的應用。將模型應用在陜北地區(qū)6個主要水文測站的年最大洪峰流量資料序列和關(guān)中地區(qū)34個氣象站的年降水量資料序列中,并進行擬合結(jié)果分析和評價。(3)選定兩參數(shù)Gamma分布和Gumbel(極值I型)分布,研究交互熵法和常用的參數(shù)估計方法(矩法、極大似然法、線性矩法)在水文頻率分析中的應用。模型應用在陜北地區(qū)6個主要水文測站的年最大洪峰流量資料序列和關(guān)中地區(qū)34個氣象站的年降水量資料序列中,并進行擬合結(jié)果分析和評價。(4)選定三種擬合優(yōu)度評價準則(累積相對偏差平方和準則δ、離差平方和最小準則OLS、赤池信息量準則AIC)對各測站不同分布下的設計值進行評價。通過上述研究,取得以下主要結(jié)論:(1)在采用交互熵法估計分布參數(shù)時,初值選擇影響最優(yōu)求解收斂和計算速度。(2)交互熵法是一種可行的方法:應用在皮爾遜Ⅲ分布中,與線性矩法和概率權(quán)重矩法效果接近,并且優(yōu)于權(quán)函數(shù)法和矩法;應用在兩參數(shù)Gamma分布中,其效果與線性矩法有一定差距,但總體相差不大;應用在Gumbel分布中,不論在高尾部還是低尾部擬合效果均較優(yōu),其偏差值也在合理范圍內(nèi)。(3)不同優(yōu)化準則下,各測站的最優(yōu)分布和分布參數(shù)均不同。在累積相對偏差平方和準則下,Gumbel分布和Gamma分布擬合偏差最小。在離差平方和最小準則和赤池信息量準則下,P-Ⅲ分布和Gumbel分布擬合偏差最小,且最優(yōu)分布是P-Ⅲ分布的測站相對較多。P-Ⅲ分布還能較好擬合洪水數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：水文頻率分析 參數(shù)估計 交互熵法 擬合優(yōu)度評價 P-Ⅲ分布
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P333.9
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 研究目的及意義12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-21
• 1.2.1 頻率曲線線型17-18
• 1.2.2 傳統(tǒng)的參數(shù)估計方法18-20
• 1.2.3 新型參數(shù)估計方法20-21
• 1.3 研究目標21-22
• 1.4 研究內(nèi)容與技術(shù)路線22
• 1.4.1 研究內(nèi)容22
• 1.4.2 技術(shù)路線22
• 1.5 本章小結(jié)22-24
• 第二章 三種水文頻率分布參數(shù)估計理論與方法24-35
• 2.1 皮爾遜Ⅲ型分布24-28
• 2.1.1 分布函數(shù)24
• 2.1.2 密度函數(shù)24
• 2.1.3 參數(shù)估計方法24-28
• 2.1.3.1 矩法24-25
• 2.1.3.2 概率權(quán)重矩法25-26
• 2.1.3.3 線性矩法26-28
• 2.1.3.4 權(quán)函數(shù)法28
• 2.2 兩參數(shù)Gamma分布28-32
• 2.2.1 分布函數(shù)28-29
• 2.2.2 密度函數(shù)29
• 2.2.3 參數(shù)估計方法29-32
• 2.2.3.1 矩法29-30
• 2.2.3.2 極大似然法30-31
• 2.2.3.3 線性矩法31-32
• 2.3 Gumbel分布32-34
• 2.3.1 分布函數(shù)32
• 2.3.2 密度函數(shù)32
• 2.3.3 參數(shù)估計方法32-34
• 2.3.3.1 矩法32-33
• 2.3.3.2 極大似然法33
• 2.3.3.3 線性矩法33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 基于最小交互熵原理的水文頻率分析方法35-43
• 3.1 信息熵的概念35-36
• 3.2 交互熵原理36-38
• 3.2.1 交互熵概念36
• 3.2.2 Kullback最小交互熵原理36-38
• 3.3 基于Kullback最小交互熵原理的概率分布參數(shù)估算38-39
• 3.4 基于Kullback最小交互熵原理的水文頻率參數(shù)估計方法39-42
• 3.4.1 推求分位數(shù)對約束39
• 3.4.2 選擇參考分布39
• 3.4.3 推求后驗分布39-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 研究區(qū)水文頻率計算43-113
• 4.1 研究區(qū)概況43-45
• 4.1.1 自然地理概況43-44
• 4.1.1.1 地形地貌43
• 4.1.1.2 氣候特征43-44
• 4.1.2 社會經(jīng)濟概況44-45
• 4.2 資料收集與審查45-46
• 4.2.1 資料的收集45-46
• 4.2.2 資料的審查46
• 4.3 基于交互熵原理的水文頻率參數(shù)估計46-91
• 4.3.1 P-Ⅲ分布參數(shù)估計46-62
• 4.3.1.1 寶雞市各測站年降水序列P-Ⅲ分布參數(shù)計算46-51
• 4.3.1.2 咸陽市各測站年降水序列P-Ⅲ分布參數(shù)計算51-54
• 4.3.1.3 渭南市各測站年降水序列P-Ⅲ分布參數(shù)計算54-58
• 4.3.1.4 西安市各測站年降水序列P-Ⅲ分布參數(shù)計算58-60
• 4.3.1.5 陜北地區(qū)六站年最大洪峰流量序列P-Ⅲ分布參數(shù)計算60-62
• 4.3.2 兩參數(shù)Gamma分布參數(shù)估計62-77
• 4.3.2.1 寶雞市各測站年降水序列兩參數(shù)Gamma分布參數(shù)計算62-66
• 4.3.2.2 咸陽市各測站年降水序列兩參數(shù)Gamma分布參數(shù)計算66-69
• 4.3.2.3 渭南市各測站年降水序列兩參數(shù)Gamma分布參數(shù)計算69-73
• 4.3.2.4 西安市各測站年降水序列兩參數(shù)Gamma分布參數(shù)計算73-75
• 4.3.2.5 陜北地區(qū)六站年最大洪峰流量序列兩參數(shù)Gamma分布參數(shù)計算75-77
• 4.3.3 Gumbel分布參數(shù)估計77-91
• 4.3.3.1 寶雞市各測站年降水序列Gumbel分布參數(shù)計算77-81
• 4.3.3.2 咸陽市各測站年降水序列Gumbel分布參數(shù)計算81-84
• 4.3.3.3 渭南市各測站年降水序列Gumbel分布參數(shù)計算84-87
• 4.3.3.4 西安市各測站年降水序列Gumbel分布參數(shù)計算87-88
• 4.3.3.5 陜北地區(qū)六站年最大洪峰流量序列Gumbel分布參數(shù)計算88-91
• 4.4 交互熵法與常規(guī)參數(shù)估計方法的對比分析91-111
• 4.4.1 擬合優(yōu)度評價準則91-92
• 4.4.1.1 累積相對偏差平方和準則91
• 4.4.1.2 OLS準則91-92
• 4.4.1.3 AIC準則92
• 4.4.2 誤差計算92-107
• 4.4.2.1 P-Ⅲ分布誤差計算92-98
• 4.4.2.2 兩參數(shù)Gamma分布誤差計算98-102
• 4.4.2.3 Gumbel分布誤差計算102-107
• 4.4.3 三種準則下的計算結(jié)果統(tǒng)計107-111
• 4.4.3.1 累積相對偏差平方和 δ 準則下的結(jié)果107-108
• 4.4.3.2 離差平方和最小準則OLS下的結(jié)果108-110
• 4.4.3.3 赤池信息量準則AIC下的結(jié)果110-111
• 4.5 本章小結(jié)111-113
• 第五章 研究結(jié)論與展望113-115
• 5.1 研究結(jié)論113-114
• 5.2 展望114-115
• 參考文獻115-120
• 致謝120-121
• 作者簡介121

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張明;Nash模型參數(shù)估計的熵法[J];水利學報;2002年01期

2 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 曾仲大;梁逸曾;;交替移動窗口因子分析法與最小熵法尋找生物標記物模式[A];中國化學會第二十五屆學術(shù)年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 牛林森;交互熵法在水文頻率分析中的應用研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2015年

  本文關(guān)鍵詞：交互熵法在水文頻率分析中的應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：364696