1.一种代表站定量确定方法,其特征在于包括以下步骤:步骤S1,选取目标站
所述站为气象观测站,环境观测站或水文观测站,在研究区域所有站中,随机选取一个目标站Pi;
步骤S2,确定目标站与周边站的相关性
(1)以目标站Pi为中心,选取与目标站Pi距离最近的M个站,作为目标站Pi的周边站Pij(j=1…M);
(2)计算目标站Pi与其周边站Pij的观测要素序列的相关系数,得到相关系数的平方序2
列rij(j=1…M);
步骤S3,确定目标站的有效周边站
2 2
提取相关系数的平方序列rij(j=1…M)中大于等于给定阈值T的所有值rik(k=1…mi),其对应的周边站Pik(k=1…m)i 作为目标站Pi的有效周边站;
步骤S4,计算目标站的代表性因子
2
以目标站Pi与周边站的相关系数的平方序列rij的平均值Ri,以及目标站Pi的代表面积因子Gi,作为目标站Pi的代表性因子,计算式为:(1)
(2)
式中,Ri为决定系数因子;Gi为代表面积因子;rik为目标站Pi与其有效周边站Pik的观测要素序列的相关系数,mi为目标站Pi的有效周边站的站数;Si为目标站Pi对应的泰森多边形面积,Sik为有效周边站Pik对应的泰森多边形面积;
步骤S5,选取新目标站,重复步骤S2‑S4,遍历所有站,获得研究区域所有站的代表性因子;
步骤S6,确定各站代表性指数
(1)各站代表性因子归一化处理,将目标站Pi的代表性因子Ri(决定系数因子)与Gi(代表面积因子)进行归一化处理,分别得到归一化后数值Ai和Bi;
(2)各站代表性指数Fi通过式(3)计算得到,(3)
式中,Fi为目标站Pi的代表性指数,WA、WB分别为代表性因子的权重,N为研究区域内站点总数;
遍历所有站,确定研究区每个站的代表性指数;
步骤S7,确定各站的代表性票数
将目标站Pi与其有效周边站Pik(k=1…mi)的代表性指数Fik进行比较,统计 出现的次数Ci,作为目标站Pi的代表性票数;遍历所有站,确定研究区每个站的代表性票数;
步骤S8,确定代表站
设定代表性票数阈值D,将目标站Pi的代表性票数Ci与D进行比较,若Ci≥D,则该目标站Pi即为代表站;遍历所有站,判定研究区每个站是否为代表站。
2.根据权利要求1所述代表站定量确定方法,其特征在于:步骤S2所述目标站Pi距离最近的搜索台站数M的值设为20 40;相关系数平方阈值T设为0.6 0.9。
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3.根据权利要求1所述代表站定量确定方法,其特征在于:步骤S2所述目标站Pi与其周边站Pij的观测要素序列为气象观测站、环境观测站或水文观测站的观测要素序列。
4.根据权利要求1所述代表站定量确定方法,其特征在于:步骤S2所述目标站Pi与其周边站Pij的观测要素序列的相关系数,按下式计算:(4)
式中,xl(l=1…n)为目标站Pi的观测要素序列,为xl(l=1…n)的平均值;yl(l=1…n)为Pi的周边站Pij的观测要素序列,为yl(l=1…n)的平均值;n为观测要素序列的长度,即样本数。
5.根据权利要求1所述代表站定量确定方法,其特征在于:步骤S6所述各站代表性因子按下式进行归一化处理,(5)
(6)
式中,Rmin、Rmax分别为决定系数因子Ri(i=1…N)的最小值与最大值,N为研究区域内站点总数;Gmin、Gmax分别为代表面积因子Gi(i=1…N)的最小值与最大值。
6.根据权利要求1所述代表站定量确定方法,其特征在于:步骤S6所述代表性因子的权重WA、WB,其数值范围为0.1~0.9,且应满足WA+WB=1.0,当两个因子为同等权重时,WA、WB同时取值0.5。