基于HHT变换的雅鲁藏布江径流多时间尺度分析.pdfVIP

V01．27 第27卷第5期 水电能源科学 No．5 2009年l0月 WaterResourcesandPower Oct．2009 文童编号：1000-7709(2009)05—0008—04 H 基于HT变换的雅鲁藏布江径流多时间尺度分析 邵 骏1 袁 鹏1’2 张文江3 钱晓燕1 (1．四川大学水利水电学院，四川成都610065；2．四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室， 四川成都610065；3．中国科学院地理科学与资源研究所。北京100101) 摘要：采用HHT变换对雅鲁藏布江流域拉孜等4个典型水丈站1956～2000年年径流量进行了多时间尺度 分析。结果表明。雅鲁藏布江全流域范围内存在3、6～8、14～16a的近似周期．与采用小波分析法所得结果 吻合．验证了HHT变换有效、可行。该法为水文序列多时间尺度分析提供了一种新途径．值得推广。 关键词：HHT变换；经验模态分解；水文序列；多时问尺度分析；雅鲁藏布江 中图分类号：P333；TV211 文献标志码：A 受气候变化、流域下垫面及人类活动等多种 因素影响，水文时间序列的演变一般属于多时间 在时域和频域内的分辨率均远高于小波谱，获得 尺度，既有年际，也有代际或更大尺度的变化[1]。 的分析结果可准确反映非平稳序列原有的物理特 分析河川径流的多时间尺度近似周期，有助于掌 性。采用EMD分解序列z(￡)的具体步骤详见文 握流域内水文循环和水资源演变规律，对水文预 献E5]。 报和水资源合理配置具有指导意义r2’3]。常用的 水文系统近似周期分析法有周期图法、傅立叶变 2研究区域及资料处理 换、最大熵谱法、小波分析等，但均存在一些不 雅鲁藏布江干流上的拉孜站、奴下站及支流 足[4]。黄锷等Is,6]于1998年提出一种新的非线 性、非平稳数据的时频分析方法——Hilber卜上的拉萨站、日喀则站基本控制了雅鲁藏布江整 Huang变换(HHT)，由经验模态分解方法个干支流的水文情势，具有一定的代表性(图1)。 (EMD)和Hilbert变换两部分组成，可准确地反因此，以这4个水文站1956～2000年年平均径流 映非平稳序列原有的物理特性[4]。鉴此，本文采 量为研究对象，采用HHT变换对其河川径流量 进行多尺度分析，以揭示水资源的演变趋势。 用基于EMD方法的Hilbert-Huang变换对雅鲁 藏布江流域的年径流量序列进行多时间尺度分 计算前采用分项调查分析法对农业灌溉耗水 析，以探讨高原地区水资源演变规律及其特性。 1 HHT变换与EMD法 组成非线性、非平稳序列的基函数并非正弦 Mode 或余弦函数的分量，而是IMF(Intrinsic Function)分量峨副。EMD法是基于IMF的时域 分解方法，通过时间序列数据的特征时间尺度确 图1雅鲁藏布江流域水系图 5n of RiverBa3 map 定固有振动模态，再相应分解出该时间序列所有 Fig·1DrainageYarlungZangbo 收稿日期：2009-06-26．修回El期：2009—07—28 基金项目：国家自然科学基金资助项目(