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武汉大学学报(工学版)2024年第03期:径流时间序列的网络拓扑模态研究

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作者:晋良海;杨应柳;颜克胜;陈颖;李钰涵;杜发兴;

单位:三峡大学水利与环境学院;水电工程施工与管理湖北省重点实验室(三峡大学);湖北安环科技有限公司;重庆大学管理科学与房地产学院;

摘要:为揭示径流时间序列的复杂动力学特征和非线性规律,借助可视图方法将径流时间序列转化为复杂网络,利用网络拓扑分析理论对网络的点强度、中间中心性、平均路径长度、聚类系数等参数进行分析,探明径流时间序列的网络拓扑特征与模态。采集北江流域石角站和赣江流域外洲站的水文数据,对北江与赣江径流时间序列的网络拓扑模态进行验证分析。结果表明:北江与赣江径流时间序列网络的聚类系数均较大而平均路径长度均较小,2个网络均具有小世界特性和无标度网络特性,中心性大的节点均对应年中月径流,北江与赣江的径流时间序列非线性动力特征及拓扑模态基本相似。从新的维度刻画径流时间序列的结构特征以及内在动力学特性,更有利于揭示径流时间序列的多维度非线性特征。

关键词:径流时间序列;;可视图;;非线性;;拓扑模态

基金资助:国家自然科学基金项目(编号:52179136;51878385);; 教育部人文社会科学研究规划基金项目(编号:21YJA630038)