Copula函数在多变量水文分析计算中的应用及研究进展

综述了多变量水文分析计算方法及存在的问题.系统地介绍了Copula函数的基本理论与方法,分析探讨Copula函数在多变量水文计算领域的适用性及优越性.总结了Copula函数应用的关键技术,包括参数估计、拟合检验及类型选择等,并展望了Copula函数的研究应用前景.     

两变量水文频率分布模型研究述评

水文变量多特征属性的频率分析,以及各种水文事件的遭遇及联合概率分布问题需要采用多变量概率分布模型解决。总结了当前应用最广泛的几种两变量概率分布模型,对各种模型的适用性和局限性做了详细分析,并介绍了一种新的两变量概率模型——Copula函数。现有模型大都基于变量之间的线性相关关系而建立,对于非线性、非对称的随机变量难以很好地描述;大部分模型假定各变量服从相同的边际分布或对变量间的相关性有严格的限定,从而限制了其应用。Copula函数所构造的两变量概率分布模型克服了现有模型的不足,它具有任意的边际分布,可以描述变量间非线性、非对称的相关关系。作为一种用于构造灵活的多变量联合分布的工具,Copula函数在水科学领域具有广阔的应用前景。     

沙尘暴灾害致灾因子三维联合分布与重现期探索

探讨多致灾因子对Copula联合分布模型在三维多致灾因子综合分析中的扩展.针对沙尘暴形成的3个基本条件:大风、丰富的沙尘源和不稳定的大气层结,以内蒙古镶黄旗1990-2008年的强沙尘暴灾害事件为案例,建立了经向环流指数、地面平均最大风速和地表土壤湿度3个基本特征变量的联合分布,计算了基于联合分布的联合重现期.研究表明,镶黄旗强沙尘暴事件的三维致灾因子符合Frank Copula函数构建条件,该函数能够很好地描述强沙尘暴灾害3个基本特征变量的联合分布,具备扩展到三维的能力.相对于二维Copula函数拟合效果,三维Frank Copula在中高尾部分的拟合有很大提高.三变量联合重现期的计算结果更加贴近实际情况.     

非参数统计方法在水文水资源中的应用与展望

非参数统计方法在水文水资源系统中的应用和研究已取得了一些进展,依研究内容不同可分三类:(1)在水文频率分析中的应用和研究;(2)在水文水资源预报中的应用和研究;(3)在水文水资源模拟中的应用和研究.对非参数统计方法在水文水资源系统中的应用和研究现状作了较全面的介绍,并展望了今后的研究趋势和发展方向.     

面向对象的GIS水文水资源数据模型设计与实现

分析和总结了地理信息系统(GIS)在水文水资源应用中存在的问题与挑战。在ArcHydro数据模型框架的基础上,对面向对象的GIS水文水资源数据模型的结构与实现进行了深入研究与探讨。面向对象的GIS水文水资源数据模型能够很好地表达水文对象的空间位置、特征属性、时间属性以及对象间的拓扑关系,能完整地描述水文现象在地理空间的运动过程,并在江西省中部清丰山流域地理信息系统建设中应用。应用结果表明,面向对象的GIS水文水资源数据模型为设计水文空间数据库提供了一个通用的结构框架,有助于推动GIS在水文学研究与水资源管理的深入应用。     

GIS技术在水文水资源领域中的应用探讨

随着国家的发展,水文水资源领域研究工作受到广泛重视,对于现代化技术的应用要求也逐渐提高,在水文水资源领域中,科学应用GIS技术开展数据采集、提取、分析与管理等工作,对区域空间进行分析,发挥动态预测功能,将计算机与通讯技术等作为辅助,能大大提高水资源领域工作智能化程度。本文针对GIS技术在水文水资源领域中的应用功能及特点进行探讨,研究了GIS在水文预报与防洪、水文水资源空间管理与决策、水环境管理、水污染控制以及建设给水管网信息系统等方面的具体应用过程,同时对水资源领域中GIS技术的应用趋势发展进行预测,认为目前GIS对水文水资源空间数据进行处理后,均取得了良好的工作成效,大大提高数据准确性与可靠性,达到了预期目标。     

基于贝叶斯理论的水文不确定性分析研究进展

水文过程受众多自然和人为因素影响,决定了其变化的极端复杂性,表现为确定性的动态规律与不确定性的统计规律共存。水文不确定性分析的理论和方法在认识水文规律中发挥着重要作用,其中贝叶斯作为一种主要理论方法在水文水资源相关问题的研究中得到了较广泛的应用。本文评述了贝叶斯理论在水文频率分析、水文预报、确定性和不确定性方法耦合等研究中的进展,对基于贝叶斯理论的水文不确定性重点研究内容进行了展望。     

《水文》杂志投稿须知

《水文》杂志是由水利部主管，水利部水文局、水利信息中心主办，中国水利水电出版社出版，国内外公开发行的我国水文水资源方面的专业技术性刊物，是中国地球物理学类和水利工程类核心期刊。1刊登内容反映我国在水文水资源领域的科技成果，包括水文水资源基础理论研究，水文站网规划设计，水文测验技术，水文资料处理与服务，水文水资源分析计算，水文情报预报，水资源调查与评价，水质监测与预测，新技术在水文水资源方面的应用，测验仪器设备的研制，国内外水文水资源科技进展综述、信息和动态等。2来稿要求和注意事项2．1文责自负。来稿…     

我国水文水资源信息化系统发展现状探讨

在水文水资源领域,信息技术也逐渐引入水文水资源管理中,大大降低了水利工作者的日常管理工作量,使水文水资源的监测管理工作质量得到极大提升。水文信息系统实现现代化发展非常有必要。通过对我国水文水资源信息化发展历程进行研究可以看出我国目前水文水资源管理系统的建立主要依靠数学模型、仿真模拟与计算机网络共同完成,水文水资源信息化系统具有数据自动化采集、传输、存储、处理以及仿真模拟等先进的功能,大大减轻了人工工作量,水文信息能更加准确及时。未来要对水文水资源信息化系统的计算机网络系统、水质与旱情监测自动化功能和洪水的预报决策支持技术功能等关键构成进行研究,让水文预报越来越准确,在抗洪救灾和保护人民群众安全财产方面发挥重大作用。     

《水文》双月刊征稿启事

《水文》双月刊是由水利部水资源水文司和水利信息中心主办,中国水利水电出版社出版,国内外公开发行的水文水资源方面的技术性刊物,是地球物理学类和水利工程类核心期刊。欢迎广大水文工作者来稿,征稿内容包括：水文水资源基础理论的实验研究,水文站网规划设计、水文测验技术、水文资料处理与服务,水文水资源分析计算,水文情报预报,水资源调查评价,水环境监测与质量预测,水文水资源管理、水资源保护与规划研究,新技术在水文水资源方面的应用,测验仪器设备的研制,国内外水文水资源科技进展综述、信息和动态等。《水文》双月刊征稿启事     

小波分析在水文学中的应用研究及展望

扼要介绍了20世纪80年代初发展起来的,被誉为数学“显微镜”的信号分析新方法——小波分析。在此基础上,综述了小波分析在水文水资源系统中的应用研究现状。展望了小波分析在该领域的未来研究趋势和发展方向。将小波分析引入水科学,不但拓宽了应用范围,而且推动了小波理论本身的发展。     

灌溉水文学及其研究进展

由于灌区下垫面性质的空间变异性和人类活动对水分循环的影响,灌区呈现出与自然流域不同的水文特征。在不同尺度水文特征的研究中,人们注意到灌溉排水与水文学的联系,并提出了灌溉水文学的概念。近年来,灌溉对灌区水文的影响及节水灌溉的尺度效应等研究,逐渐丰富了灌溉水文学的研究内容,灌溉水文学研究的重要性日渐突出。本文在分析灌区水文现象、水分循环及灌溉对灌区水分循环影响的基础上,阐述了不同学者对灌溉水文学概念的理解,在总结国内外灌溉水文学及相关领域研究进展的基础上,提出了灌溉水文的研究重点及其发展趋势。并提出,灌区水文观测和灌区信息的准确获取是灌溉水文学的研究基础,针对灌区特点而开发的数值模拟和灌区分布式水文模型是主要研究手段,尺度效应和尺度转换是研究的难点。     

三峡地区水资源评价

在大量水文资料统计分析的基础上，对三峡地区主要水文要素的时空分布及变化特征、分区水资源的评价和开发利用条件进行了系统分析，可为三峡工程建设提供该地区社会经济发展的科学依据和基本的水文水资源数据。     

变化环境下城市水文学的发展与挑战——I.城市水文效应

全球气候变化和快速城市化导致的城市水循环过程变化是当前城市水文学研究的热点问题。为综合理解城市水循环演变过程,结合城市水文学的发展历程,剖析水循环过程对快速城市化进程的响应机制。总结了国内外城市化水文效应的主要成果,包括城市化对水循环过程、洪涝灾害、水生态系统以及水资源的影响。系统归纳了城市化水文效应的评估方法和技术手段。针对现有研究中的不足,指出变化环境下城市化水文效应研究面临的主要挑战及关键技术难题,提出未来研究的重点方向,如城市化降水效应的机理、不透水面的分布及有效性评估、城市化与水生态系统的响应关系与综合城市水资源管理及需水预测等。     

水文实验研究进展

阐述了水文实验的概念与内涵,归纳了水文实验的研究方法及其特点,系统地回顾了国内外流域水文实验的发展历程,梳理了应用实验方法进行植被截留与阻滞作用、降水径流关系、非饱和带水分运移以及气候变化和人类活动影响下的水文过程研究的进展,分析了当前水文实验发展的不足,提出未来水文实验的发展方向:传统的实验流域着重于地表水研究,没有深入水文循环系统的内部,应将水文实验的研究范围从地表扩展为关键带部分,并加强跨流域的补给、径流与排泄关系研究;多学科交叉的综合观测实验与协同研究是水文实验的发展趋势;当前水文实验的系统性与规范性仍显不足,应重视水文实验站网建设,加强水文实验的规范性,以促进实验数据交换和研究成果对比。     

分布式水文模型的进展及展望

分布式水文模型是当前水文建模领域最为活跃的研究方向,是解决流域水文、生态和环境问题的有效的途径.讨论了分布式水文模型的结构、与地理信息系统和遥感技术的关系、参数标定、应用领域等问题,指出分布式水文模型发展面临的问题并展望了未来的发展方向.     

生态水文科学研究的现状与展望

生态水文科学研究是区域生态系统研究和区域水文科学研究的交叉领域 ,其核心内容是揭示不同环境条件下植物与水的相互关系机理 ,探索各种植被的生态水文作用过程。近年来 ,生态与水文相互作用过程的数学模拟和专门模型研制日益成为重要的发展领域 ,同时 ,生态水文学的研究十分注重尺度效应 ,把在一定尺度上获得的水文与生态原理或模型向其它不同尺度转换已成为最具挑战性的问题。山地生态系统成为全球变化研究最为重要的研究场所 ,开展与全球变化相关的生态系统物质与能量循环、生态过程的梯度效应及其与水文过程的耦合关系、生态系统结构与功能及其变化等方面的研究 ,是生态水文学研究最具活力的方向 ,其中建立包含区域气候变化因素的多元生态过程动态模拟模型 ,并使该模型具有不同时空尺度、不同地貌和生态带的广泛适应性是目前广泛关注的热点问题。     

社会水文学研究进展

为了推动新兴学科——社会水文学的发展及其在流域水资源管理中的应用,有必要对有关社会水文学的研究工作进行阶段性总结,并对未来的研究方向进行展望。回顾了水文学的发展历程,理解社会水文学产生的背景,阐述社会水文学的概念及其内涵;辨析其与传统水文学、生态水文学和水文经济学等学科在研究内容、方法和理论等方面的异同点;介绍社会水文学的研究进展:本阶段着重于制度、政策和文化等社会因子在水文研究中的表达以及流域示范研究的开展,但大多数研究仍基于传统水文学背景、共进化背景或者水资源管理背景,社会水文学的理论和方法还不够成熟。未来应从以下方面加强社会水文学研究:① 深入开展社会水文学社会部分的定量研究、综合历史分析和水文重建方法、充分利用现有不同流域案例促进过程社会水文学、历史社会水文学和比较社会水文学研究;② 开展社会水文系统社会驱动力的研究,探寻社会水文学的动力机制;③ 引入非线性动力学理论刻画人-水耦合系统的复杂反馈机制,提高社会水文学的普适化数学表述;④ 积极推进“大数据”和知识挖掘技术在社会水文学研究中的应用。     

水文科学研究的世纪回眸与展望

对20世纪国内外水文科学发展历程进行了回顾,涉及到水文学的变革、水文测验、水文分析计算、水文模拟与预报和主要水文分支学科的兴起。对当今水文学术界的争论问题阐明了笔者的观点,其中涉及到科学与技术的关系、科学研究与生产应用的关系,数学方法与水文物理基础的关系。指出了我国水文学术界存在的若干问题。对21世纪水文科学的发展进行了展望。     

人类活动影响剧烈背景下的海河流域水文修订成果研究

海河流域水资源开发利用率高,近几十年来未发生较大洪水,水资源开发利用、水土保持、城镇化建设等人类活动对海河流域产汇流特性持续产生明显影响,为七大流域中人类活动影响较大的流域之一。分析了海河流域下垫面变化趋势及对产汇流影响,研究了水文成果修订方法,提出了水文修订成果。在此基础上,总结了海河流域水文修订成果存在的问题,并提出下一步工作建议。