【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水文水资源应用，尤其涉及一种旱涝急转事件时空演变过程提取方法及装置。
技术介绍
1、旱涝急转(dwaa，dry-wet abrupt alternation)是一种复合极端事件，包括旱转涝(d-w)和涝转旱(w-d)事件。气候变化和人类活动是全球变化的重要组成部分，其对于旱涝急转事件的影响是全球水科学研究的热点问题。
2、气候变化(包括自然气候变异和人为气候变化)会影响到流域的产汇流过程，从而影响到旱涝急转事件的发生、演变。人类活动(人工取用水、水库建设等活动)会影响到自然水循环过程，改变原有的降雨径流关系，也会对旱涝急转造成不同程度的影响；作为目前复合灾害的研究前沿热点，旱涝急转事件的准确识别与提取也是旱涝急转研究的难点问题。旱涝急转事件往往在空间和时间上共同演化，表现出时空三维(纬度×经度×时间)邻近特征。
3、现有的旱涝急转事件时空演变的研究大多聚焦于旱涝状态在时间序列上的演化特征，仅针对旱涝在空间或时间维度上独立的演变情况，导致无法准确识别旱涝急转事件的时空演化趋势。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种旱涝急转事件时空演变过程提取方法及装置，用于解决现有的旱涝急转事件时空演变的研究导致无法准确识别旱涝急转事件的时空演化趋势的技术问题。
2、本专利技术第一方面提供的一种旱涝急转事件时空演变过程提取方法，包括：
3、响应提取请求，对研究流域进行栅格化，确定栅格化流域，并获取所述栅格化流域中多个栅格点在各个月份的降
4、根据各所述栅格点在各个月份的降水量蒸散发数据，确定各所述栅格点在各个月份的标准化降水蒸散发指数；
5、采用三维连通域分析法根据各所述栅格点在各个月份的标准化降水蒸散发指数对各所述栅格点进行时空水热追踪识别，生成多个聚合旱涝事件；
6、基于预置灾害条件，对各所述聚合旱涝事件进行时空演变过程提取，生成旱涝急转事件演变过程提取结果。
7、可选地，所述降水量蒸散发数据包括月尺度降水量和气象温度数据；所述根据各所述栅格点在各个月份的降水量蒸散发数据，确定各所述栅格点在各个月份的标准化降水蒸散发指数的步骤，包括：
8、根据各所述栅格点在各个月份的气象温度数据，计算各所述栅格点在各个月份的潜在蒸散发量；
9、对各所述栅格点在各个月份的潜在蒸散发量和月尺度降水量进行减法运算，输出各所述栅格点在各个月份的气候水量平衡；
10、基于各所述栅格点在各个月份的气候水量平衡，确定各所述栅格点在各个月份的累计分布函数；
11、对各所述栅格点在各个月份的累计分布函数进行正态标准化，确定各所述栅格点在各个月份的超越概率；
12、将各所述栅格点在各个月份的超越概率分别代入预置指数运算函数，计算各所述栅格点在各个月份的标准化降水蒸散发指数。
13、可选地，所述采用三维连通域分析法根据各所述栅格点在各个月份的标准化降水蒸散发指数对各所述栅格点进行时空水热追踪识别，生成多个聚合旱涝事件的步骤，包括：
14、分别判断各所述标准化降水蒸散发指数是否处于预置指数范围值内；
15、按照各个月份，将任一不处于所述预置指数范围值内的标准化降水蒸散发指数对应的栅格点作为各个月份的中间栅格点；
16、依次选取任一月份的中间栅格点作为目标栅格点，并将处于所述目标栅格点的二十六邻域内的任一月份的中间栅格点作为聚合栅格点；
17、分别对各所述目标栅格点和各所述目标栅格点对应的多个聚合栅格点进行聚合，生成多个聚合旱涝事件。
18、可选地，所述旱涝急转事件演变过程提取结果包括旱涝急转事件、旱涝急转事件的旱段和旱涝急转事件的涝段；所述预置灾害条件包括第一灾害条件、第二灾害条件和第三灾害条件；所述基于预置灾害条件，对各所述聚合旱涝事件进行时空演变过程提取，生成旱涝急转事件演变过程提取结果的步骤，包括：
19、分别判断各所述聚合旱涝事件是否满足第一灾害条件；
20、将任一满足所述预置第一灾害条件的聚合旱涝事件作为目标聚合旱涝事件，并分别判断各所述目标聚合旱涝事件的多个月份旱涝栅格数目比值是否处于预置比值范围值内；
21、若任一目标聚合旱涝事件的多个月份旱涝栅格数目比值均处于预置比值范围值内，则将目标聚合旱涝事件作为旱涝急转事件；
22、基于各所述旱涝急转事件的多个月份旱涝栅格数目比值，分别判断各所述旱涝急转事件对应的多个月份是否满足第二灾害条件或第三灾害条件；
23、将任一满足所述预置第二灾害条件的旱涝急转事件对应的任一月份作为旱涝急转事件的旱段；
24、将任一满足所述预置第三灾害条件的旱涝急转事件对应的任一月份作为旱涝急转事件的涝段。
25、可选地，所述气象温度数据包括表面净辐射量、二米高处的风速、大气温度、日最高温度、日最低温度、露点温度；所述潜在蒸散发量的计算过程，具体为：
26、
27、其中，pet为潜在蒸散发量；δ为饱和水汽压曲线的斜率；rn为表面净辐射量；g为土壤热通量，土壤热通量g随大气温度变化，根据长时段步长、大气温度计算得到；r为湿度计常数；t为二米高处的平均温度，为了标准化，二米高处的平均温度(t)被定义为日最高温度(tmax)和日最低温度(tmin)的均值,而不是以小时观测温度的平均值；u2为二米高处的风速；es为饱和水汽压，饱和水汽压差(es-ea)由饱和水汽压(es)与露点温度实际水汽压(ea)计算得到；ea为露点温度实际水汽压；cs为土壤热容量；ti为第i时刻大气温度；ti-1为第i-1时刻大气温度；δt为时间步长；tmax为日最高温度；tmin为日最低温度；e0为空气温度t时的水汽压；tdew为露点温度。
28、可选地，所述预置指数运算函数，具体为：
29、
30、其中，spei为标准化降水蒸散发指数；w为概率加权矩；p为超越概率；f(x)为累计分布函数对应的分布值；f(x)为三变量的log-logistic分布的概率密度函数；c0为第一常数，取值为2.515517；c1为第二常数，取值为0.802853；c2为第三常数，取值为0.010328；d1为第四常数，取值为1.432788；d2为第五常数，取值为0.189269；d3为第六常数，取值为0.001308；ln(·)为自然对数函数；α为尺度参数；β为形状参数；x为用于拟定log-logistic分布的变量序列，在本专利技术中为di序列，即气候水量平衡；γ为起始参数。
31、本专利技术第二方面提供的一种旱涝急转事件时空演变过程提取装置，包括：
32、响应模块，用于响应提取请求，对研究流域进行栅格化，确定栅格化流域，并获取所述栅格化流域中多个栅格点在各个月份的降水量蒸散发数据；
33、根据模块，用于根据各所述栅格点在各个月份的降水量蒸散发数据，确定各所述栅格点在各个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种旱涝急转事件时空演变过程提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法，其特征在于，所述降水量蒸散发数据包括月尺度降水量和气象温度数据；所述根据各所述栅格点在各个月份的降水量蒸散发数据，确定各所述栅格点在各个月份的标准化降水蒸散发指数的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法，其特征在于，所述采用三维连通域分析法根据各所述栅格点在各个月份的标准化降水蒸散发指数对各所述栅格点进行时空水热追踪识别，生成多个聚合旱涝事件的步骤，包括：
4.根据权利要求1所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法，其特征在于，所述旱涝急转事件演变过程提取结果包括旱涝急转事件、旱涝急转事件的旱段和旱涝急转事件的涝段；所述预置灾害条件包括第一灾害条件、第二灾害条件和第三灾害条件；所述基于预置灾害条件，对各所述聚合旱涝事件进行时空演变过程提取，生成旱涝急转事件演变过程提取结果的步骤，包括：
5.根据权利要求2所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法，其特征在于，所述气象温度数据包括表面净辐射
6.根据权利要求2所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法，其特征在于，所述预置指数运算函数，具体为：
7.一种旱涝急转事件时空演变过程提取装置，其特征在于，包括：
8.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-6任一项所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，其中，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如权利要求1-6任一项所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法。
...【技术特征摘要】
1.一种旱涝急转事件时空演变过程提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法，其特征在于，所述降水量蒸散发数据包括月尺度降水量和气象温度数据；所述根据各所述栅格点在各个月份的降水量蒸散发数据，确定各所述栅格点在各个月份的标准化降水蒸散发指数的步骤，包括：
3.根据权利要求1所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法，其特征在于，所述采用三维连通域分析法根据各所述栅格点在各个月份的标准化降水蒸散发指数对各所述栅格点进行时空水热追踪识别，生成多个聚合旱涝事件的步骤，包括：
4.根据权利要求1所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法，其特征在于，所述旱涝急转事件演变过程提取结果包括旱涝急转事件、旱涝急转事件的旱段和旱涝急转事件的涝段；所述预置灾害条件包括第一灾害条件、第二灾害条件和第三灾害条件；所述基于预置灾害条件，对各所述聚合旱涝事件进行时空演变过程提取，生成旱涝急转事件演变过程提取结果的步骤，包括：
5.根据权利要求2所述的旱涝急转事件时空演变过程提取方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅健宇，刘丙军，谭学志，吕洋，谭学进，黄泽勤，喻雅玲，姬亚东，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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