[发明专利]一种基于图像恢复技术进行流域水文资料插补延长的方法

摘要

本发明公开了一种基于图像恢复技术进行流域水文资料插补延长的方法，包括以下步骤：1)确定中间测站及相邻测站，中间测站缺乏资料为插补延长的对象，相邻测站为中间测站周围距离较近的测站；2)基于中间测站和相邻测站间的多重相关信息以及图像恢复技术构建测站间关系表达式；3)率定测站间关系表达式的系数向量，解得中间测站未知数据的计算表达式；4)根据未知数据的求解表达式，迭代计算中间测站的未知数据，完成中间测站资料的插补延长。本发明能够增强测站间相关性，提高测站未知水文数据的估算精度，为水文模拟提供数据支持，避免“异参同效”现象的发生。

主权项

一种基于图像恢复技术进行流域水文资料插补延长的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，选择中间测站及相邻测站；所述的中间测站为插补延长的对象，该对象缺乏未知水文数据；所述的相邻测站为中间测站周围距离较近的测站，相邻测站中增加同样含有未知水文数据的测站；第二步，基于中间测站和相邻测站间的多重相关信息以及图像恢复技术，构建测站间水文数据的关系表达式，具体步骤为：2.1)构建中间测站水文系列的列向量其中，k表示中间测站的已知水文数据构成的列向量，u表示中间测站的未知水文数据构成的列向量；2.2)构建相邻测站水文系列的矩阵其中D的各列对应各相邻测站水文系列，K表示相邻测站中与向量k对应的水文数据构成的矩阵，U表示相邻测站中与向量u对应的水文数据构成的矩阵；2.3)假定线性关系相互存在的前提下，引入矩阵D下向量数据d的系数向量β，得到测站间水文数据的关系表达式Dβ＝d；第三步，率定测站间关系表达式的系数向量，求解中间测站未知水文数据u的计算表达式，具体步骤为：3.1)根据列向量d、矩阵D的构成，将测站间关系表达式Dβ＝d分解为中间测站已知水文数据的关系表达式Kβ＝k，和中间测站未知水文数据的计算表达式Uβ＝u；3.2)使用最小二乘法求解表达式Kβ＝k，获得系数向量的最优解β^*，代入表达式Uβ＝u，得到中间测站未知水文数据的计算表达式u＝Uβ^*；第四步，根据u＝Uβ^*，迭代计算中间测站的未知水文数据，完成中间测站未知水文数据的插补延长；所述的迭代计算中间测站未知水文数据包括以下步骤：4.1)采用空间插值法或多元相关分析法计算相邻测站中未知水文数据的初始值，并将计算结果代入矩阵U；4.2)利用公式u＝Uβ^*求得中间测站的未知水文数据u；4.3)将中间测站作为已知测站，按照第一步到第三步修正U中的未知水文数据，并依次进行迭代计算，直到中间测站未知水文数据的第i次迭代结果与第i‑1次迭代结果差值不大于0.01为止。