(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210966435.6 (22)申请日 2022.08.12 (71)申请人 中国地质大 学 （武汉） 地址 430000 湖北省武汉市洪山区鲁磨路 388号 (72)发明人 俞明哲　刘剑宇　游元媛　张嘉文　 冯星昱　程楠　任明煊　 (74)专利代理 机构 武汉知产时代知识产权代理 有限公司 42 238 专利代理师 张磊 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 考虑融雪影响的径流变化趋势定量归因方 法和装置 (57)摘要 本发明提供一种考虑融雪影响的径流变化 趋势定量归因方法， 包括： 获取特定全球水文数 据， 特定全球水文数据包括全球观测水文站点的 径流、 全球降雨、 融雪以及潜在蒸散发； 基于 特定 全球水文数据， 评估降雨和径流、 潜在蒸散发和 径流、 融雪和径流的目标变化趋势， 并在变化显 著性处于 特定阈值时， 检验所有目标变化趋势是 否显著； 若检验所有目标变化趋势均显著， 基于 Budyko假设建立考虑融雪的Budyko水热耦合方 程； 基于Budyko水热耦 合方程扩展Budyko框架至 径流变化趋势评估， 建立径流变化趋势定量归因 框架。 以较简易的方式， 综合探讨各环境因素对 径流变化趋势的作用机制， 实现全球不同纬度带 径流变化趋势定量归因。 权利要求书3页 说明书13页 附图3页 CN 115422720 A 2022.12.02 CN 115422720 A 1.考虑融雪影响的径流变化趋势定量归因方法， 其特 征在于， 包括： 获取特定全球水文数据， 所述特定全球水文数据包括全球观测水文站点的径流数据、 全球降雨数据、 融雪数据以及潜在蒸散发数据； 基于所述特定全球水文数据， 评估降雨和径流、 潜在蒸散发和径流、 融雪和径流的目标 变化趋势， 并在变化显著性处于特定阈值时， 检验所有目标变化趋势是否 显著； 若检验所有目标变化趋势均显著， 则基于Budyko假设建立考虑融雪的Budyko水热耦合 方程； 基于所述Budyko水热耦合方程扩展Budyko框架至径流变化趋势评估， 建立径流变化趋 势定量归因框架。 2.根据权利要求1所述的考虑融雪影响的径流变化趋势定量归因方法， 其特征在于， 所 述获取特定全球水文数据， 所述特定全球水文数据包括全球观测水文站点的径流数据、 全 球降雨数据、 融雪数据以及潜在蒸散发数据， 具体包括： 搜索并下 载GSIM数据集中的全球观测水文站点的径流数据； 搜索并下 载全球路面数据同化系统的降雨数据、 融雪数据以及潜在蒸散发数据。 3.根据权利要求1所述的考虑融雪影响的径流变化趋势定量归因方法， 其特征在于， 基 于所述特定全球水文 数据， 评估降雨和径流、 潜在蒸散发和径流、 融雪和径流的目标变化趋 势， 具体包括： 基于所述特定全球水文数据， 使用Mann ‑Kendall趋势检验法以及Sen ’s斜率估计方法， 评估降雨和径流、 潜在蒸散发和径流、 融雪和径流的目标变化趋势。 4.根据权利要求1所述的考虑融雪影响的径流变化趋势定量归因方法， 其特征在于， 所 述变化显著性处于特定阈值， 具体包括： 变化显著性水平α ＝0.1。 5.根据权利要求1所述的考虑融雪影响的径流变化趋势定量归因方法， 其特征在于， 所 述基于Budyk o假设建立考虑融雪的Budyk o水热耦合方程， 具体包括： 通过以下公式表示 考虑融雪要素的Budyk o水热耦合平衡方程： 其中， snowmelt为融雪量， P和PET分别表示流域内降水及潜在蒸散发； n为流域下垫面 参数， R为 流域水量。 6.根据权利要求5所述的考虑融雪影响的径流变化趋势定量归因方法， 其特征在于， 考 虑融雪要素的Budyk o水热耦合平衡方程的推导过程， 具体包括： 通过如下公式确定流 域水热耦合平衡方程： 式中， P， ET和PET分别表示 流域内降水、 蒸发及潜在蒸散发； n 为流域下垫面 参数； 通过如下公式确定流 域水量平衡方程：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115422720 A 2其中， R为 流域水量； 最后将融雪量snowmelt+降雨P代替降雨P代入如上公式， 得到考虑融雪要素的Budyko 水热耦合平衡方程： 其中， snowmelt为融雪量； 进而通过以下公式导出考虑融雪的径流变化全微分 分解： 其中， 7.根据权利要求1所述的考虑融雪影响的径流变化趋势定量归因方法， 其特征在于， 所 述基于所述Budyko水热耦合方程扩展Budyko框架至径 流变化趋势评估， 建立径 流变化趋势 定量归因框架， 具体包括： 将每五年平均的降雨P、 蒸发ET、 潜在蒸散发PET和融雪量snowmelt作为输入变量， 计算 每五年下垫面参数n， 使其符合流域水热耦合平衡方法， 则径流趋势评估方程通过如下公式 表示： 其中， ΔRx代表因子x对径流变化的影响量， x表示因子集合{下垫面参数n， 融雪量 snowmelt， 潜在蒸散发PET， 降雨P}中的任一元素， εx为因子x的平均值， Δx代表因子x相对 于基准期的变化 量； 其中， Trend(x)表示各因子对径流变化趋势的影响量； 式中， Trend(R)表示所述因子集 合中的所有因子对径流变化趋势的影响总量，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115422720 A 3