水文隨機變數(hydrologic random variable)受隨機因素影響,遵循統計規律變化的水文變數。
基本介紹
- 中文名:水文隨機變數
- 外文名:hydrologic random variable
- 釋義:遵循統計規律變化的水文變數
- 形式:以分布函式來反映其統計規律性
簡介,其他,
簡介
水文隨機變數在未來任一時刻出現的數值無法準確預測,但能以分布函式(或等價的機率密度函式)來反映其統計規律性,也
就是表示其各種數值出現的可能性。分布函式的形式,可根據水文隨機變數資料按水文統計學的有關原理和方法予以確定。
其他
分布函式與機率密度函式
式中x為隨機變數;F(xp;)為分布函式;f(t;θ)為機率密度函式;
為x大於或等於xp這一事件出現的機率;xp稱為x的p分位數,或超過機率為p的設計值。上式常以圖形的方式表示,稱為頻率曲線(見圖)。
主要目的
確定水文隨機變數的分布函式及其所含的參數,是研究水文隨機變數的主要目的。水文學中常用的分布函式有以下幾種:皮爾遜Ⅲ型分布、對數皮爾遜Ⅲ型分布、對數常態分配、 概化極值分布、 韋克貝分布、克里茨基-門克爾分布等。在中國主要使用皮爾遜Ⅲ型分布。其機率密度函式如下:
x≥α γ〉0
式中α、β、γ為待估參數;Γ(γ)為伽瑪函式。三個參數α、β、γ與隨機變數x的三個主要數字特徵值(數學期望Ex、方差σ婌、偏態係數Cs)有一定的關係,可相互推求。這種情況對其他分布也是如此。不過不同的分布,參數與特徵值之間的關係不同而已。在參數估計時,有的方法,如極大似然法,是先估計參數α、β、γ,然後由有關公式可求得相應的Ex、Cv(離勢係數)與Cs;有的方法,如矩法或適線法,是先估計出Ex、Cv及Cs,需要時,可由有關公式求出相應的參數值。
形式
,除用上述假設檢驗的方法外(見水文統計學),還使用導出分布的方法,即考慮水文變數的物理性質並做若干假定,再經推導而得。其中又可分為依據事件的模型和聯合機率的模型。由於問題複雜,為便於推導而作的假定常與實際情形相差較遠,故此種途徑尚處於研究階段,有時可在缺乏資料的小流域上套用。