[发明专利]基于GAMLSS模型输沙贡献率的研究方法

权利要求书

1.基于GAMLSS模型输沙贡献率的研究方法，其特征在于，具体操作过程包括如下步骤：

步骤1.收集整理流域出口站的水沙资料，以及整个流域降水、潜在蒸发量、累积坝控面积、水平梯田面积、林地面积以及草地面积；

步骤2.计算步骤1中六个协变量与输沙的关系式以及拟合过程线，并计算90％的P-factor和R-factor、50％分位数序列方差和均值、相关系数以及AIC；具体过程如下：

步骤2.1采用主成分分析法对水土保持措施变量进行降维处理，具体是：选取累积方差贡献率大于80％时对应的变量个数代替所有的措施协变量，从而通过较少的协变量对4个水土保持措施变量进行表示；

步骤2.2对于降维处理后的因子，再结合降水和年潜在蒸发量，将4个水土保持措施变量代入GAMLSS模型中通过R语言的gamlss包进行计算，得到六个影响因素与输沙均值和方差的拟合关系；

步骤2.3根据拟合的均值和方差的函数式，计算在不同分位数下对应的输沙值：90％的P-factor和R-factor、50％分位数序列方差和均值、相关系数以及AIC，通过R语言软件计算，具体计算过程如下：

其中，n表示样本大小，S_i表示观测到的输沙量，S_i,l表示百分比预测不确定性的下限，S_i,u表示百分比预测不确定性的上限；

其中，为模型参数，为回归参数估计值所对应的对数似然函数，df为对数似然函数的自由度；

步骤3.采用归因分析法对六个协变量进行分析，得出各个协变量对输沙变化的影响程度；

步骤4.根据步骤3得到的各个协变量对输沙变化的影响程度，计算各个协变量对输沙的贡献率。

2.如权利要求1所述的基于GAMLSS模型输沙贡献率的研究方法，其特征在于，所述步骤3的具体过程如下：

步骤3.1首先对数据在1984年的基础上进行5年滑动平均处理，取受影响较小的初始滑动窗口为基准期，基准期及概率p对应的分位数为是基准期对应的分位数，因此分位数变化如公式4所示：

步骤3.2根据公式4分析滑动窗口与基准窗口的协变量变化对的贡献，假设协变量为x₁,x₂,…,x_n-1,x_n,对的贡献如公式5所示：

然后，通过调换计算次序重新计算，通过公式5，总共计算n！次，最终结果取各种计算次序下的平均值，用以清除采用上式计算先后次序的影响；

步骤3.3根据公式5得出在不同年份不同协变量对输沙变化的影响量，通过R语言对公式5进行编程，从而得出6个协变量分别对输沙变化的影响量。

3.如权利要求2所述的基于GAMLSS模型输沙贡献率的研究方法，其特征在于，所述步骤4中通过步骤3得到各个协变量对输沙变化的影响量，以退耕还林还草实施的1998年为突变前后，从而得出各个协变量对输沙变化的贡献率。