(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210732932.X (22)申请日 2022.06.27 (71)申请人 广东省科 学院广州地理研究所 地址 510075 广东省广州市越秀区先烈中 路100号大院之一 (72)发明人 徐飞　赵玲玲　王钧　陈彩霞　 宫清华　 (74)专利代理 机构 广州骏思知识产权代理有限 公司 44425 专利代理师 潘桂生 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/15(2006.01)G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 水源涵养对气候变化的响应分析方法、 装 置、 介质和设备 (57)摘要 本申请提供一种水源涵养对气候变化的响 应分析方法、 系统、 介质和设备， 所述响应分析方 法包括： 根据待研究流域的数字高程模型、 水系 图、 土壤类型图、 土地利用图和逐日气象数据构 建待研究流域的分布式水文模型； 根据分布式水 文模型和多个预设气候变化情景， 获取待研究流 域的第一水源涵养量和第二水源涵养量； 并根据 第一水源涵养量、 第二水源涵养量、 逐日气象数 据和气象要素变化情景生成水源涵养的相对变 化量与对应的所述气象要素的响应 分析图， 并对 第一水源涵养量与各个气象要素进行皮尔逊相 关性分析。 可以量化评估水源涵养对多个气象要 素的响应情况， 以便于用户确定各个气象要素对 水源涵养 变化的重要性。 权利要求书3页 说明书11页 附图3页 CN 114781199 A 2022.07.22 CN 114781199 A 1.一种水源涵养对气候变化的响应分析 方法， 其特 征在于， 包括： 获取待研究流域的数字高程模型、 水系图、 土壤类型图、 土地利用图、 逐日气象数据以 及逐月径流数据； 其中， 所述逐日气象数据包括多个气象要素的逐日数据； 根据所述数字高程模型、 所述水系图、 所述土壤类型图、 所述土地利用图和所述逐日气 象数据构建所述待研究流域的WEP ‑L分布式水文模型， 并通过所述逐月径流数据对所述 WEP‑L分布式水文模型进行率定和验证； 通过所述WEP ‑L分布式水文模型开展所述待研究流域的历年水循环模拟， 得到所述待 研究流域的历年水循环通量数据， 并根据所述历年水循环通量数据计算出所述待研究流域 历年的第一水源涵养量； 获取各个所述气象要素对应的多个预设气象要素变化值， 根据 各个所述气象要素的逐 日数据和各个所述气象要 素对应的所述多个预设气象要素变化值， 得到各个所述气象要 素 对应的多个 变化数据； 根据各个所述气象要素的逐 日数据和各个所述气象要素的多个变化数据， 生成多个气 候变化情景； 其中， 各个气候变化情景包括一个所述气象要素 的一个所述变化数据以及多 个其他所述气象要素的逐日数据； 将各个所述气候变化情景分别输入到所述WEP ‑L分布式水文模型， 得到各个变化情景 的流域降水量、 流 域蒸散发量和流 域地表径流； 根据各个所述变化情景的流域降水量、 所述变化情景的流域蒸散发量以及所述变化情 景的流域地表径流， 计算出 所述待研究流 域对应各个所述变化情景的第二水源涵养量； 根据所述变化数据与所述气象要素的对应关系， 将所述气候变化情景进行分类， 使 同 一个分类的所述气候变化情景包括的变化数据都对应同一个所述气象要素； 根据同一个分类的所述气候变化情景对应的所述气象要素的变化数据和第二水源涵 养量， 以及对应的所述气象要素 的逐日数据和所述待研究流域的所述第一水源涵养量， 生 成水源涵养的相对变化 量与对应的所述气象要素的响应分析图； 对所述第一水源涵养量与 各个所述气象要素进行皮尔逊相关性分析， 得到所述第 一水 源涵养量与各个所述气象要素的相关性系数， 将所述相关性系数确定为所述水源涵养对各 个所述气象要素的响应分析 结果。 2.根据权利要求1所述的水源涵养对气候变化的响应分析方法， 其特征在于， 所述对所 述第一水源涵养量与各个所述气象要 素进行皮尔逊相关性分析， 得到所述第一水源涵养量 与各个所述气象要素的相关性系数， 将所述相关性系数确定为所述水源涵养对各个所述气 象要素的响应分析 结果的步骤， 包括： 通过以下公式， 计算出 所述第一水源涵养量与各个所述气象要素的相关性系数： ； 其中， 为所述相关性系数， 为历年的所述第一水源涵养量， 为历年的所述第一 水源涵养量的平均值； 为其中一个所述气象要素的历年气象数据； 为其中一个所述气 象要素的历年气象数据的平均值。 3.根据权利要求1所述的水源涵养对气候变化的响应分析方法， 其特征在于， 所述通过权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114781199 A 2所述WEP‑L分布式水文模型开展所述待研究流域的历年水循环模拟， 得到所述待研究流域 的历年水循环通量数据， 并根据所述历年水循环 通量数据计算出所述待研究流域历年的第 一水源涵养量的步骤， 包括： 通过所述WEP ‑L分布式水文模型开展所述待研究流域的历年水循环模拟， 得到所述待 研究流域的历年水循环通量数据， 从所述历年水循环通量数据中获取所述待研究流域历年 的流域降水量、 流 域蒸散发量和流 域地表径流； 根据历年的所述流域降水量、 所述流域蒸散发量和所述流域地表径流， 计算出所述待 研究流域历年的第一水源涵养量。 4.根据权利要求3所述的水源涵养对气候变化的响应分析方法， 其特征在于， 所述根据 历年的所述流域降水量、 所述流域蒸散发量和所述流域地表径流， 计算出所述待研究流域 历年的第一水源涵养量的步骤， 包括： 通过以下公式， 计算出 所述待研究流 域的第一水源涵养量： ； 其中， 为历年的所述第一水源涵养量， 为历年的所述流域降水量， 为历年的所 述流域蒸散发量； 为历年的所述 流域地表径流。 5.根据权利要求1所述的水源涵养对气候变化的响应分析方法， 其特征在于， 所述通过 所述WEP‑L分布式水文模型开展所述待研究流域的历年水循环模拟， 得到所述待研究流域 的历年水循环通量数据， 并根据所述历年水循环 通量数据计算出所述待研究流域历年的第 一水源涵养量的步骤， 包括： 通过所述WEP ‑L分布式水文模型开展所述待研究流域的历年水循环模拟， 得到所述待 研究流域的历年水循环通量数据， 从所述历年水循环通量数据中获取所述待研究流域历年 的流域土壤蓄变量、 流 域壤中流和流 域地下径流； 根据历年的所述流域土壤蓄变量、 所述流域壤中流和所述流域地下径流， 计算出所述 待研究流 域历年的第一水源涵养量。 6.根据权利要求5所述的水源涵养对气候变化的响应分析方法， 其特征在于， 所述根据 历年的所述流域土壤蓄变量、 所述流域壤中流和所述流域地下径流， 计算出所述待研究流 域历年的第一水源涵养量的步骤， 包括： 通过以下公式， 计算出 所述待研究流 域的第一水源涵养量： ； 其中， 为历年的所述第一水源涵养量， 为历年的所述流域土壤蓄变量， 为历 年的所述 流域壤中流， 为历年的所述 流域地下径流。 7.一种水源涵养对气候变化的响应分析装置， 其特 征在于， 包括： 数据获取模块， 用于获取待研究流域的数字高程模型、 水系图、 土壤类型图、 土地利用 图、 逐日气象数据以及逐月径流数据； 其中， 所述逐日气象数据包括多个气象要 素的逐日数 据； 水文模型构建模块， 用于根据所述数字高程模型、 所述水系图、 所述土壤类型图、 所述 土地利用图和所述逐日气象数据构建所述待研究流域的WEP ‑L分布式水文模型， 并通过所 述逐月径流数据对所述 WEP‑L分布式水文模型进行率定和验证； 第一水源涵养量获取模块， 用于通过所述WEP ‑L分布式水文模型开展所述待研究流域权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114781199 A 3