基于Mann-Kendall法的水温时间序列检验.pdf

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1、水利水电技术第45卷2014年第2期基于Mann-Kendall法的水温时间序列检验艾萍，吴军斓，王雪娇，丁青云(河海大学水文水资源学院，江苏南京210098)摘要：以某水文站5O年的四季以及年平均水温序列分析为例，探讨了应用Mann—Kendall非参数检验法方法对水温时间序列趋势和突变进行检验的适应性。通过对实际数据的分析计算，并与相关要素的检验结果对比分析，表明Mann—Kendall检验法能够较好地识别出水温时间序列的长系列变化趋势及突变点。关键词：Mann．Kendall；水温变化；时间序列；突变分析；趋势分析中图分类号：P333文献标识码：A文章编

2、号：1000—0860(2014)02—0010—04Mann-kendallmethodbasedtestonwatertemperaturetimeseriesAIPing，WuJunlan，WANGXuejiao，DINGQingyun(CollegeofHydrologyandWaterResources，HohaiUniversity，Nanjing210098，Jiangsu，China)Abstract：Bytakingthedataoftheannualandseasonalaveragewatertemperatureswithinaperi

3、odof50yearsfromahydrologi—ca1stationasthestudycases，theapplicabilityofthetestonthetrendandsuddenchangeofthewatertemperaturetimeseriesmadebythemethodofthenon—parametricMann—Kendalhestisdiscussedherein．Throughtheanalysisandcalculationmadeontheactualdataandthecomparativeanalysismadeont

4、hetestingresultoftherelevantmainfactors．itiSindicatedthatthemethodofMann—Kendalltestcanbetteridentifythelong—serieschangingtrendandsuddenchan~ngpointofthewatertemperatureseries．Keywords：Mann—Kendall；watertemperaturechange；timeseries；analysisofsuddenchange；trendanalysis近年来全球气候变化已得到各界

5、的认可，随着应用于水文气象领域，如分析水质的变化趋势、气候的变化水温是否也受到一定的影响，水温的变长江流域气温、降水与径流变化趋势、海河流域化不仅对鱼类、藻类有影响，对水内污染物的迁径流变化趋势、流域悬沙浓度的突变检验、降移、两岸农作物的生长甚至地下水位均有影响。关雨趋势分析等。但是该方法在水温时间序列中的于水温的变化，前人也有不少研究，主要运用数据应用有待进一步研究。拟合⋯、同步观测等方法，这些方法是不能直观1Mann-Kendall检验法的原理地反映出水温随时间是如何变化的。即随着时间的推移，全球气温的升高对水温是否有影响。本文基在Mann．Kendall

6、检验方法中，原假设H0：时间于Mann-Kendall检验方法以某水文站50年的水温序列{，，⋯，}是n个独立的、随机的并且同资料为例，研究水温时间序列中的突变和趋势。Mann．Kendall检验方法最初由Mann于1945年提出，由后人进一步完善，它可以检验出序列的变化趋收稿日期：2013—07—22基金项目：国家社会科学基金重大项目(2012&ZD214)；国家自然科势，将其应用到反序列中还可以检验出变化趋势的起学基金重点项目(41030636)；国家自然科学基金重大研究始位置，即序列的突变点。Mann—Kendall检验方法是计划培育项目(9092402

7、7)；江苏省普通高校研究生科研创一种非参数检验，样本不需要遵从一定的分布，也不新计划项目(CXZZ13—0261)。受少数异常值的干扰，以检测范围广、定量化程度高作者简介：艾萍(1961一)，男，云南昭通人，教授，博士生导师，等优点而得到广泛的应用。Mann．Kendall检验已广泛博士。10Waterl~esourcesandHydwpowerEngineeringVol45No2艾萍，等∥基于Mann·Kendall法的水温时间序列检验分布的样本；备择假设：Ⅲ是双边检验，定义一统出顺序时间序列的Z值以及顺序时间序列的秩序计变量，m表示第i个样本大于(1≤≤

8、)(1≤≤50)序列，再计算出其逆序时