4.1.2 平稳时间序列
通常来讲,大多数水文时间序列Y(t)由三部分组成,即
式中:f(t)为趋势项,反映Y(t)随时间t 的变化趋势,如水文要素随时间变化增大或减小;p(t)为周期项,反映Y(t)周期性的变化,如水文要素按年、季、月呈现出一定的周期变化;X(t)是随机项,它反映随机因素对水文要素的影响。
本章在研究过程中假设X(t)是一个正态平稳随机过程,如果f(t)、p(t)是常数,Y(t)就是平稳随机过程。
设平稳随机过程Y(t)的样本函数为y(t),其取样值为:
取样开始时刻记为t0,Δt 为取样间隔,如果第i 时刻的取样值yi =y(t0 +Δt),则称式(4.3)形成的序列为平稳随机时间序列。其样本均值、方差等统计特性是基本相同的,也就是说序列的统计特性不随时间的变化而变化,或者说不随时间原点选取不同而变化。
为了说明问题,以某河段某点水流脉动流速序列为例,分别计算了该序列的均值、均方差、变差系数等统计特征变量见表4.1。从表中可以看出,序列的统计特征变量随时间的变化基本相同,可以认为该序列为平稳随机时间序列。(https://www.daowen.com)
表4.1 某河段某点水流脉动流速及其统计特征表
注 1.资料引用于文献[1]。
2.r1 和r2 分别为k=1 和k=2时的自相关系数。