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水文测验误差分析:结构函数法

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:相距d的第j站和第k站的降水量分别为Pj,Pk,其时间平均值分别为,离差分别为时段降水量的结构函数定义为式中:期望值算符E是指对时间求平均值。利用实测时段降水资料,计算任意两点间的结构函数B′。

水文测验误差分析:结构函数法

设某一水文分区内有m个雨量站,其长时段(月、季、年)降水量构成随机场。相距d的第j站和第k站的降水量分别为Pj,Pk,其时间平均值分别为,离差分别为

时段降水量的结构函数定义为

式中:期望值算符E是指对时间求平均值。

带有观测误差的时段降水量分别为P′j,P′k,其平均值分别为,离差分别为

带有观测误差δj,δk的时段降水量的结构函数为

假定

可得

若结构函数在区域内满足均匀性和各向同性的假定,并假定区域内各站点观测误差标准差σδj均相等,且等于σδ,于是

当两站点接近重合时,d=0,由式(10-4-3),B(0)=0,所以有

或(www.xing528.com)

式中:σδ为时段降水量误差标准差;B′(0)为用观测资料计算的结构函数与距离关系曲线外延到零距离的数值。

计算步骤为:

(1)划定计算区域,使其尽量满足气候和下垫面条件一致性。

(2)确定计算站点,选择计算期,并根据需要选择计算时段。

(3)量算任意两站点间距离,或利用下式计算两站点间距离

式中:φj,λj分别为第j站的纬度和经度;φk,λk分别为第k站的纬度和经度;ρ为地球平均半径,ρ=6371.229km。

(4)利用实测时段降水资料,计算任意两点间的结构函数B′(djk)。

(5)绘制结构函数与相应距离关系曲线,并将其延长至零距离处,得B′(0),计算σδ

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