(19)中华 人民共和国 国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202111525971.4
(22)申请日 2021.12.14
(71)申请人 西安理工大 学
地址 710048 陕西省西安市碑林区金花 南
路5号西安理工大 学金花校区
(72)发明人 权全 杨思敏 邓嘉祥 吴博华
(74)专利代理 机构 西安迪业欣知识产权代理事
务所(普通 合伙) 61278
代理人 史冬梅
(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)
G06F 17/18(2006.01)
G06F 113/08(2020.01)
(54)发明名称
一种气候变化对水源涵养量影响的分析方
法
(57)摘要
本发明公开了一种气候变化对水源涵养量
影响的分析方法, 属于水源涵养量影 响评估技术
领域。 方法包括: 通过VIC模型 获取目标流域待测
时间段满足预设评价指标时逐日的地表径流数
据、 降水量数据和蒸散发数据; 根据地表径流数
据、 降水量数据和蒸散发数据计算得到水源涵养
量; 获取目标流域待测时间段逐日的日最高气温
数据、 日最低气温数据及日平均风速数据; 分别
对水源涵养量与地表径流数据、 降水量数据、 蒸
散发数据、 日最高气温数据、 日最低气温数据及
日平均风速数据进行相关性分析, 得到相关性分
析结果。 本发 明的分析方法能够更加准确的评价
气候变化对 水源涵养量的影 响, 为在流域尺度上
实现可持续发展的生态系统恢复和重建提供证
据。
权利要求书2页 说明书6页 附图1页
CN 114186424 A
2022.03.15
CN 114186424 A
1.一种气候变化对水源涵养量影响的分析 方法, 其特 征在于, 所述方法包括:
通过VIC模型获取目标流域待测时间段满足预设评价指标时逐日的地表径流数据、 降
水量数据和蒸散发数据;
根据所述 地表径流数据、 所述降水量数据和所述蒸散发数据计算得到水源涵养量;
获取目标流域待测时间段逐日的日最高气温数据、 日最低气温数据及日平均风速数
据;
分别对所述水源涵养量与所述地表径流数据、 所述降水量数据、 所述蒸散发数据、 所述
日最高气温数据、 所述日最低气温数据及所述日平均风速数据进行相关性分析, 得到相关
性分析结果。
2.根据权利要求1所述分析 方法, 其特 征在于, 所述VIC模型包括产流模块和汇流模块;
所述通过VIC模型获取目标流域待测时间段满足预设评价指标时逐日的地表径流数
据、 降水量数据和蒸散发数据具体包括:
获取第一组输入参数;
将所述第一组输入参数输入至所述产流模块, 得到目标流域待测时间段逐日的地表径
流数据、 降水量数据和蒸散发数据;
选取待测时间段的
到
时间段作为 率定时间段;
利用所述汇流模块对所述率定时间段内所述第 一组输入参数进行率定, 输出满足预设
评价指标时逐日的所述 地表径流数据、 所述降水量数据和所述蒸散发数据。
3.根据权利要求2所述分析方法, 其特征在于, 所述第一组输入参数包括植被参数、 土
壤参数、 区域产流总控文件、 植被参数库及气象参数。
4.根据权利要求3所述分析方法, 其特征在于, 所述利用所述汇流模块对所述率定时间
段内所述第一组输入参数进行率定, 输出满足预设评价指标时逐日的所述地表径流数据、
所述降水量数据和所述蒸散发数据具体包括:
获取第二组输入参数;
将所述第二组输入参数输入所述汇流模块, 得到率定时间段目标流域的模拟径流量数
据;
获取率定时间段目标流 域的实测径流 量数据;
根据所述模拟径流量数据和所述实测径流量数据对所述第一组输入参数中的土壤参
数进行率定, 得到模拟结果;
判断所述模拟结果是否满足预设评价指标, 若是, 输出所述地表径流数据、 所述降水量
数据和所述蒸散发数据;
否则, 更改所述土壤参数, 直到所述模拟结果满足所述预设评价指标。
5.根据权利要求4所述分析方法, 其特征在于, 所述第二组输入参数包括网格有效面
积、 汇流总控文件、 水文站点的位置、 河流的流向及河流的流速 。
6.根据权利要求3所述分析方法, 其特征在于, 所述土壤参数具体包括可变下渗容量曲
线参数B、 最大基流流速Dm、 非线性基流开始时基流值与Dm的比值Ds、 基流在非线性增长时底
层土壤含水量与最大土壤含水量的比值 Ws、 第二次土壤厚度d2和第三次土壤厚度d3。
7.根据权利要求1所述分析方法, 其特征在于, 所述预设评价指标具体包括相对误差Er权 利 要 求 书 1/2 页
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2<15%、 0.6 <Nash系数≤1和0.6 <相关系数r≤1。
8.根据权利要求7所述分析方法, 其特征在于, 根据第一公式计算得到Nash系数, 所述
第一公式具体为:
根据第二公式计算得到相对误差 Er, 所述第二公式具体为:
根据第三公式计算得到相关系数r, 所述第三公式具体为:
其中, Qi,o为实测径流量 数据, Qi,c为模拟径流量数据,
为率定时间段实测径流量 数据
的平均值,
为率定时间段模拟径流 量数据的平均值, N 为率定时间段长度。
9.根据权利要求1所述分析方法, 其特征在于, 根据所述地表径流数据、 所述降水量数
据和所述蒸散发数据计算得到水源涵养量具体包括:
通过第四公式计算水源涵养量 W, 所述第四公式具体为:
W=P‑ET‑R
其中, P为降水量数据, ET为蒸散发数据, R为 地表径流数据。
10.根据权利 要求1所述分析方法, 其特征在于, 所述相关性分析的方法为Pearson相关
分析法、 Spearman相关 分析法和K endall相关分析法中的一种或多种。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种气候变化对水源涵养量影响的分析方法
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