遗传算法估计皮尔逊-Ⅲ型分布统计参数

目的为了推求出精度更高的城市暴雨强度参数.方法依据遗传算法全局寻优的原理与特点,提出采用遗传算法对皮尔逊-Ⅲ(P-Ⅲ)型分布的统计参数进行估计的方法.并在编制某城市暴雨强度公式的过程中,利用该城市52年的雨量资料进行了实际验证和与其他方法对比分析.结果计算结果表明,总的绝对误差仅为0.02,远远小于其他推求方法,也远远小于国家标准规定;在相同拟合准则的条件下,由该方法得到的P-Ⅲ型分布曲线与实测暴雨强度资料拟合的精度最高.结论遗传算法用于P-Ⅲ型分布统计参数的估计具有原理直观、方法简便、精度高、通用性强和便于计算机实现等特点,可以作为编制暴雨强度公式的P-Ⅲ型分布理论频率曲线拟合的新方法.

夏季室外高温皮尔逊-Ⅲ型分布模型的分析与确定

在分析、统计夏季室外高温数据的基础上，引入频率分析法，采用皮尔逊-Ⅲ型分布对夏季室外高温参数的极值分布进行了模拟。并以北京地区1951～1981之间30年气象参数为例，得到其不同保证率条件下的夏季高温分布图。研究使用分布检验了模型拟合效果，结果显示，上述模型能较好的反映真实气象状况。研究为不同标准层次HVAC系统设计气象参数的选取提供了有益补充，并可供相关研究参考。

皮尔逊-Ⅲ型分布曲线最佳配线及自动化绘图

通过对皮尔逊-Ⅲ型分布曲线的数学表达式分析变换,利用数值积分进行频率计算,采用一致逼近拟合确定皮尔逊-Ⅲ型分布统计参数,通过Fortran—LISP接口自动输出已拟合好的皮尔逊-Ⅲ型理论频率曲线。验证结果表明该方法得到的皮尔逊-Ⅲ型理论频率曲线与经验点据拟合较好,在水利工程设计中有较大的使用价值。

确定皮尔逊-Ⅲ型分布统计参数的方法研究及其应用

在编制湖南省长沙市暴雨强度及计算公式中 ,通过利用计算机的辅助计算 ,得出了应用二元插值理论与最小二乘原理联合求解确定皮尔逊 -Ⅲ型分布统计参数。经该市 2 5年 ( 1 974年～ 1 998年 )的各历时实测的暴雨强度资料验证 ,此方法获得的皮尔逊 -Ⅲ型分布统计曲线与实测的城市暴雨强度统计资料拟合最好 ;且计算方法简单、速度快、结果不受人为主观因素影响 图 6 ,表 1 ,参

基于不同频率分布的乐山市暴雨参数分析

利用四川省乐山市气象站1981-2015年短历时暴雨雨量资料,采用年最大值法选样推求暴雨公式,分析皮尔逊-Ⅲ型分布曲线、耿贝尔分布曲线、指数分布曲线三种频率分布曲线模型与原始暴雨资料的适配性,并对不同频率分布的暴雨参数进行分析。结果表明三种频率分布曲线导出的暴雨公式在计算重现期为2-20年时,仅耿贝尔分布曲线符合精度要求。将新编的暴雨公式与现行暴雨公式、周边城市暴雨公式及《中国暴雨统计参数图集》进行了对比分析,新一代乐山市暴雨公式参数合理性得以验证,为乐山市排水系统的优化设计、排水管网建设与改造提供了新的理论参考。

鸭绿江下游年最大流速概率分布选型及参数估算

随着洪水灾害研究的不断深入和防洪减灾工程措施逐渐完善,洪水流速决定洪水携沙能力和动力强度成为水灾的主要因素逐渐被突显出来。本研究以鸭绿江下游荒沟站实测38年最大洪水流速(PMV)为样本,以曼宁公式为理论基础,根据基本断面稳定性、糙率变化等因素判定样本具有一致性且满足独立样本条件;根据洪水流速特点及概率分布特征判定样本服从皮尔逊-Ⅲ型分布。利用适线法对其参数进行估计,并计算不同频率最大可能流速,开展对洪水年最大可能洪水流速的定量计算研究,为防汛减灾提供技术支撑。

吉林省单站暴雨特征分析及评估方法

利用吉林省50站1951—2007年逐日降水资料,对暴雨的时空分布规律和气候变化特征进行了分析,对单站暴雨采用等级、序位、异常气候重现期等方法进行了评估。结果表明:吉林省暴雨一般集中出现在7月上旬到8月下旬,且有一半以上的县市暴雨的气候倾向率呈上升的趋势,1980s中期以来,吉林省中东部地区暴雨出现次数处于偏多阶段。对吉林省单站暴雨采用等级、序位、异常气候重现期等方法进行了评估,对2005—2007年吉林省出现的大暴雨进行了试评估。

吉林省单站暴雪特征分析及评估方法

利用吉林省50站1951-2007年逐日降水资料,对暴雪的时空分布规律和气候变化特征进行了分析,对单站暴雪采用等级、序位、异常气候重现期等方法进行了评估。结果表明:吉林省暴雪一般集中出现在11月上旬到11月下旬以及3月上旬至4月上旬,吉林省东南部地区以及四平大部、松原北部暴雪的气候倾向率呈上升的趋势,20世纪末以来,吉林省暴雪出现次数处于偏多阶段。对单站暴雪可以采用等级、序位、异常气候重现期等方法评估,这些方法实用可行,可以满足快速、及时评估等气象服务的需求。

基于两种模型的日最大降水量不同重现期推算

桂林大圩古镇上的区域自动气象站建站时间短,降水量数据有限,利用建站时间较早的桂林国家基本气象观测站(以下简称桂林站)的降水观测资料,将大圩国家气象观测站(以下简称大圩站)的降水观测资料延长订正到30年的时间序列,分别采用皮尔逊-Ⅲ分布和耿贝尔分布推算了大圩古镇日最大降水量不同重现期的极值。结果表明:大圩站的日最大降水量10年、30年、50年、100年等各重现期基于皮尔逊-Ⅲ分布和耿贝尔分布推算结果分别是:124.9 mm、143.2 mm、150.7 mm、160.8 mm和127.9 mm、152.7 mm、164.0 mm、179.3 mm。说明两种模型的推算结果基本上一致,但耿贝尔分布的推算结果比皮尔逊-Ⅲ分布的推算结果略大。

上海地区不同重现期的风速估算研究

基于上海气象站历史风速观测资料,采用极值I型和皮尔逊III型分布估算了上海市不同重现期最大风速的时间变化以及各区（县）不同重现期最大和极大风速的空间分布。结果表明,1901~2011年,上海市10、30、50和100 a重现期的最大风速分别为21.0、24.9、26.7和29.2 m/s。1974~2011年期间,上海各区（县）10 m高度10、30、50和100 a重现期的最大风速都是以南部沿海地区南汇或金山最大,分别为19.0、21.4、22.6和24.1 m/s;各重现期极大风速也是以南汇或金山最大,分别为32.3、36.4、38.4和41.0 m/s。中心城区各重现期的最大和极大风速都最小。

广东省年最高水位多年一遇的极值计算

利用广东省各主要河流的20个水文站的年最高水位资料,采用皮尔逊-Ⅲ型分布理论和适线法进行重现期的极值计算分析。结果表明,采用这种方法拟合效果较好,大多数站点的绝对误差小于0.4 m,相对误差小于5％;不管从现有资料分析,还是从多年一遇的极值分析,北江、东江、西江的极值距平值均较大,重现期T=100 a时半数站点的极值距平值在6.0 m以上,其中西江流域的梧州站圾值距平值最大达8.04 m。因此,北江、西江、东江是广东省防洪的重点流域。

韶关市年和月最大日降水量多年一遇的极值计算

用皮尔逊-Ⅲ型分布分别对韶关市年和月最大日降水量两种变量进行拟合，进而计算了它们在不同重现期下的极值。结果表明：韶关市50年一遇的估算年最大日降水量是220．5mm，100年一遇是244．1mm。实况表明，韶关在1956～2006年间出现的最大日降水量是234．8mm，与韶关50年一遇估算的日降水量相吻合；韶关平均2．2年出现一次100mm以上的日降水量，而该降水量的估算重现期是2年，亦十分接近；总体上拟合良好，对其不同重现期下的极值估计结果可信。对月最大日降水量的拟合以3月的拟合误差最小，5～7月10年一遇以上的日降水量均超过100mm，说明这3个月较其他月份容易出现大暴雨，尤其6月份所有重现期的最大日降水量均为其它月份之最，5月和7月次之。

珠海市年雨量和年最大日雨量多年一遇的极值计算

用皮尔逊-III型分布分别对珠海市年雨量和年最大日雨量两种变量进行拟合,进而计算了它们在不同重现期下的极值。结果表明:珠海市50年一遇的估算年雨量和年最大日雨量分别是2 908 mm和565 mm,100年一遇的分别是3 042 mm和648 mm。用澳门和珠海的雨量历史资料验证发现:澳门在104年间出现的最大年雨量是3 041.4 mm,与珠海百年一遇估算雨量吻合;珠海平均7.2年出现一次2 500 mm以上年雨量,而该雨量的估算重现期是7.5年,亦十分接近;年最大日雨量的估算重现期则比实际重现期小些。可见拟合良好,对其不同重现期下的极值估计结果可信。

韶关站年最大值法暴雨强度公式频率曲线对比

采用年最大值法对韶关站暴雨资料选样,根据Kendall秩次相关趋势分析与有序聚类跳跃识别与检验结果,选定1983—2012年资料作为计算资料,计算了皮尔逊-Ⅲ型分布、耿贝尔分布、指数分布等3种典型分布暴雨频率的暴雨强度公式,通过对比确定了最优频率曲线,为韶关市城市排涝设计提供技术依据。

兰州市暴雨强度公式拟合方法研究

本文基于兰州市国家基本气象站1960-2014年降雨资料,通过直接拟合、耿贝尔分布、皮尔逊-Ⅲ型分布研究兰州市暴雨强度公式。选用芝加哥雨型来研究兰州市雨峰系数,结合暴雨强度公式确定短历时暴雨雨型。结果表明：（1）皮尔逊-Ⅲ型分布要优于耿贝尔分布和直接拟合,其调整后的兰州市暴雨公式中1年雨力参数A1为5.532mm/min,重现期调整参数c为3.198,降雨历时偏移参数b为14.92min,n为0.942,平均绝对均方差为0.036mm/min;（2）皮尔逊-Ⅲ分布能够满足不同的降雨历时以及更久的重现期。降雨历时小于90min或者重现期大于20年的暴雨模拟精确度更高,重现期在2-20a的暴雨平均绝对均方差最小为0.03mm/min。

基于两种选样方法推求成都市暴雨强度公式的研究

城市暴雨强度公式是城市雨水排放系统规划及设计的依据，其准确性直接关系到城市排水系统的安全性。随着城市化进程的加速，成都市的暴雨特性发生了较大变化，目前成都市采用的暴雨强度计算公式仍是1973年版手册收录的公式，已不能真实反映近年来的降雨特征，也不适应成都市城区排涝工程规划、设计与建设的需要，因此对成都市暴雨强度公式进行修编十分必要。本文基于两种方法分别对成都市暴雨资料进行暴雨选样，通过研究得到满足规范精度要求的、暴雨设计重现期在1-30年范围内的成都市暴雨强度计算公式。经应用验证，年超大值法推求的暴雨强度公式能较好地客观地反映现代城市排水设计重现期范围的暴雨雨样的统计规律，且结果与实际观测值较为接近，而基于年多个样法推求的暴雨强度公式计算值偏小。在暴雨强度公式推求过程中，发现成都市暴雨强度公式有其自身的特性。

凤县月日最大降水量多年一遇的极值计算

根据凤县1961年～2010年50年气象站历史降水资料,用皮尔逊—Ⅲ型概率分布对凤县年最大日降水量和月最大降水量进行概率推算,计算它们在不同重现期下的极值。结果表明:凤县50年一遇的估算年最大日降水量是110.4mm,100年一遇是123.7mm。50年一遇的估算月最大降水量是325mm,100年一遇是358mm。凤县1981年大洪水按当日(8月21日)降水量105.3mm,属30年一遇,按月总降水量410.4mm,属200年一遇。经检验,年和各月最大日降水量通过0.05显著水平检验,拟合效果良好,对其不同重现期下的极值估计结果可信。