《PP-001正式论文》.doc

北京市降水量时间序列周期性分析 摘 要 近年来，世界一些地区频繁受到极端天气的影响，造成巨大的经济损失。本文运用小波变换的方法对北京市建国63年来（1949年～2011年）的年均降水量时间序列进行小波分析，得出降水量的三个主要周期：7年、14年和28年，从14年和28年尺度来看，自2007年开始，北京都将进入丰水期。用小波检测的方法对北京市年均降水时间序列的突变点检测，发现在该时间序列上共有六个降水量异常点：1956年、1972年、1980年、1988年、1996年和2004年。本文的研究结果在理论上对于认识北京市年均降水量周期积累经验，在实践上可以为北京市防洪防涝和水资源管理及利用提供相应的的参考价值。 关键词：北京市 降水量时间序列 周期性 小波变换 ABSTRACT Recently, some parts in the world are frequently affected by extreme weather, which causes a huge number of economic losses. The method of wavelet transform was applied in this paper to find the change regulation of the average annual rainfall time series in Beijing in the 63 years. The result is that the precipitation has three major periods : 7 years, 14 and 28 years. From 14 and 28 years periodic scales, Beijing will be more rainy since 2007. By the method of detecting the abrupt change point, there exists six rainfall anomaly points through the average annual precipitation time series: 1956，1972，1980，1988，1996 and 2004. This article will accumulate experience to realize the annual average precipitation cycles theoretically; In practice the research results also provide the corresponding reference value for the Beijing flood controlling, preventing waterlogging and water resources management and utilization. Key words: Beijing city the time series of precipitation periodicity wavelet transformation 目 录 1.引言 1 1.1研究背景 1 1.2研究问题及子问题 1 1.3研究假设 1 1.4 关键词界定 1 1.5研究意义 1 2文献综述 2 2.1国际研究回顾 2 2.2国内研究动态 2 2.3北京降水量研究动态 3 3.研究内容 3 3.1研究区概况 3 4.研究资料与方法 5 4.1小波变换基本原理 5 4.2 小波变换 6 4.3小波方差 6 5.讨论 7 5.1年降水量序列多时间尺度分析 7 5.2降雨量信号的变化趋势 8 5.3降水量时间序列的突变点检测 9 6.结论 10 参考文献： 12 致 谢 14 图目录 图 1研究流程结构图 2 图 2北京市年均降雨量分布图 4 图 3北京市年均降水量、4年滑动平均值和线性预测值 5 图 4北京市年距平降水量序列小波变换系数实部时频分布 7 图 5北京市年距平降水量序列小波变换系数模方时频分布 8 图 6北京市降水量小波变换系数方差图 8 图 7北京市年距平降水量小波变换实部各尺度信号强度 9 图 8北京市降水量突变点检测分析图 10 1.引言 1.1研究背景 近些年，人类时常受到极端天气的威胁。仅2012年一年间，美国飓风桑迪严重性和破坏程度令世人谈风色变（据相关媒体报道[1]，风险评估公司Eqecat的分析报告称，“桑迪”造成的损失可能达100亿~200亿美元，其中各大保险公司将承担50亿~100亿美元损失），北京7.21强降雨造成的财产损失和人员伤亡也异常惨重（截止