降雨資料一致性檢驗實例計算分析

摘 要：水文資料系列的一致性檢驗方法較多，優劣難辨，各有所長。文章針對在水資源量計算工作中經常遇到的資料一致性分析，文章提出了利用高效簡便的假設檢驗法來判斷區域降雨資料的一致性。針對實例雨量站不同系列降雨資料，用假設檢驗法對其進行了檢驗，實例數據通過檢驗，資料系列具備一致性，說明假設檢驗可以應用于數據一致性檢查中，資料系列具有連續性，可以作為同一系列分析處理。

關鍵詞：紅旗站；年降水量；一致性分析；t檢驗；F檢驗

1 概述

水文資料系列的一致性是指該數據系列在進行統計特征值分析時其短系列長度樣本的代表性與總體樣本的代表性相近，也就是說資料各長度系列的統計特征相近，可以作為一個整體來使用，否則就應剔除或修正某一短系列資料。

實際工作中經常遇到雨量站遷移或流域氣候環境演變而出現的降雨資料是否具有一致性的問題；該問題是資料能否按一個統一總體來進行統計特征計算分析的前提。有關文獻上介紹的常規分析資料系列一致性的方法主要是假定系列已不存在一致性，通過點繪各短系列資料的降雨～徑流相關點據，最后將前期降雨點據修正到近期降雨點群上來。該方法實際上就是對前期降雨數據直接進行了一致性修正，而沒有對其是否偏離了允許限度進行檢驗，方法結果雖合理，但工作量較大，對一些總體系列符合檢驗標準的數據做了重復勞動，降低了整體工作效率。

文章利用假設檢驗中t檢驗、F檢驗方法，對不同系列降雨數據的總體性進行檢驗。如果通過檢驗，說明資料系列可視為同一總體，即總體資料具有一致性，并與采用一致性修正法的資料總體的統計特征值進行對比分析，來判斷該方法的有效性。

2 假設檢驗介紹

首先提出原假設，選擇統計量，從總體中抽取樣本找出統計量。統計量的分布常用正態分布、t分布和F分布。確定接受或舍棄區間。對原假設做出接受或舍棄的判斷，利用算出的統計量與選定臨界值比較。若統計量不屬于接受區間，則舍棄；反之則接受。

系列樣本數據和樣本個數，其自由度為m+n-2，查表得出t臨界值并與計算t值進行比較，若計算|t|值小于臨界值則表明兩系列數據差異不顯著，通過檢驗。

3 實例分析

紅旗雨量站設立于1963年，1993年站址變動遷移15km。降雨資料系列自1963～2011年共49年，測站遷移前有30年連續資料，遷移后有19年連續資料，先對其遷站前后資料進行一致性分析。

利用Excel進行系列數據的f、t檢驗，Excel的“數據分析”功能α=0.05，由表1、表2可見，F年降雨量=1.9

4 結束語

數據一致性分析是選擇和利用水文資料進一步分析計算的基礎，選擇f檢驗和t檢驗進行資料一致性分析的優勢是利用Excel計算方便快捷，對優選參數的取舍可以多次試算，這在手工計算時要耗費很大的精力。文中實例數據經一致性修正法進行修正后的統計量計算結果與原系列計算的統計量值基本一致（過程略）。說明經本次檢驗已經可以按一致性資料進行處理，不必再進行一致性修正。

文章所述方法僅局限于以上兩種假設檢驗均通過時各系列資料才可視為具有一致性的總體性，且資料系列不宜過長，資料應來源于同一總體，否則會出現通過偽檢驗的錯誤結論。文中所述方法僅供參考，實際工作時建議采用多種方法進行對比分析。

參考文獻

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[4]水利部水資源水文司.水資源評價導則[S].水利水電出版社，1999.

作者簡介：譚玉坤（1982，11-），女，黑龍江省佳木斯市人，工程師，從事水文水資源專業工作。