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武汉大学学报(工学版)2025年第11期:1950—2018年我国洪涝灾害时间序列的趋势性周期成分分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:晋良海;石辉;邵波;范庆龙;吴少儒;

单位:水电工程施工与管理湖北省重点实验室(三峡大学);三峡大学水利与环境学院;湖北安环科技有限公司;三峡大学安全生产标准化评审中心;四川华能泸定水电有限公司;

摘要:为识别与提取我国洪涝灾害时间序列中的趋势性周期成分,提出以S系数、CH(Calinski-Harabaz)指标、DB(Davies-Bouldin)指数等作为最优聚类评价指标,并以M-K(Mann-Kendall)突变检验法分析趋势性周期特征的有序聚类分析方法。以1950—2018年《中国水旱灾害防御公报》中的全国洪涝灾害数据为样本,首先通过Fisher最优分割法对时间序列进行聚类分割,然后采用S系数、CH指标、DB指数等评价指标确定最优聚类数量,最后通过M-K突变检验法对时间序列进行趋势、突变和周期分析。结果表明:受灾面积与成灾面积整体呈上升趋势,1979年为二者的突变年份,应为重点关注年份,第1主周期约为15 a,第2主周期约为10 a;死亡人口数量近年来呈显著下降趋势,均值由4 000人/a降至1 000人/a,1954年和1975年为近69 a最高值,应为重点关注年份,主周期约为20 a;倒塌房屋数量无明显变化趋势,1954年和1963年洪涝灾害造成的房屋倒塌数量为近69 a最高值,应为重点关注年份。探究了我国洪涝灾害的趋势性、突变性与周期性规律,以期为防洪除涝规划提供科学依据。

关键词:洪涝灾害;;时间序列;;Fisher最优分割法;;有序聚类;;M-K突变检验

基金资助:教育部人文社科基金项目(编号:21YJA630038)