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申请/专利权人：中国科学院地理科学与资源研究所

摘要：本发明提出了一种考虑降雨时程分布特征的城市设计暴雨推求方法，所述方法包括：研究区数据收集与预处理；基于区域降雨数据拟合Kappa分布；基于Kappa分布推求城市设计暴雨雨量；利用K均值聚类方法推求城市设计暴雨类型；基于城市设计暴雨类型推求降雨的时程分配比例；基于设计暴雨雨量和时程分配比例推求城市设计暴雨。本发明方法，可考虑变化环境下降雨的非稳态变化特征，兼顾降雨雨量和降雨时程分布，提高了城市设计暴雨计算的准确度，对城市排水防涝规划和城市防洪设计标准的制定具有重要意义。

主权项：1.一种考虑降雨时程分布特征的城市设计暴雨推求方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，研究区数据收集与预处理：收集下载研究区的卫星降雨数据和气象站点降雨数据，基于气象站点降雨数据，采用线性缩放方法对所收集卫星降雨数据进行校正；基于校正后的卫星降雨数据提取不同降雨历时的年最大值降雨序列和超过设定阈值的降雨序列；步骤2，基于区域降雨数据拟合Kappa分布：采用2步Kappa分布拟合方法，通过步骤1提取的年最大值降雨序列和超过设定阈值降雨序列来拟合Kappa分布，获得Kappa分布的参数；其中2步Kappa分布的公式为： 式中，PKappa为Kappa分布的累积分布函数，ξ、α、k、h分别为Kappa分布的位置、尺度、形状和第二形状参数，x1表示服从Kappa分布随机变量；步骤3，基于Kappa分布推求城市设计暴雨雨量：基于步骤2中确定的Kappa分布的参数，推求不同历时、不同设计频率下的城市设计暴雨强度，绘制降雨强度-历时-频率IDF曲线；步骤4，利用K均值聚类方法推求城市设计暴雨类型：基于步骤1校正后的卫星降雨数据，提取不同历时的降雨，分别计算降雨中降雨历时占总降雨历时分别为0.05、0.1、0.15、0.2、…、0.95共19个时刻对应的降雨强度占总降雨量的比值，作为降雨时程分布特征；基于提取的19个降雨时程分布特征，采用手肘法确定聚类数目，采用K均值聚类方法确定不同降雨历时下的城市设计暴雨类型；步骤5，基于城市设计暴雨类型推求降雨的时程分配比例：基于步骤4中确定的城市设计暴雨类型，将设计暴雨类型占比最高的认定为最大可能设计暴雨类型，并依据此设计暴雨类型计算降雨的时程分配比例；步骤6，基于设计暴雨雨量和时程分配比例推求城市设计暴雨：基于步骤3推求的城市降雨强度-历时-频率曲线和步骤5推求的设计暴雨的时程分配比例，将设计暴雨雨强按照降雨时程分配比例来分配计算，最终获得完整的城市设计暴雨。

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