标准化径流指数(SSI)是一种水文干旱指数,用于基于径流数据评估和监测干旱状况。其概念与标准化降水指数(SPI)相似,但侧重于河流流量而非降水。
SSI 的主要特点:
- 统计标准化 - SSI 是通过将历史径流记录拟合到概率分布(通常为伽马分布或对数正态分布),然后将其转换为标准正态分布而得出的。
- 时间尺度 - 与 SPI 类似,SSI 可以针对不同的时间尺度(例如,1 个月、3 个月、6 个月、12 个月)进行计算,以分析短期或长期水文状况。
- 干旱分类 - SSI 值被分为不同的干旱强度:
- 0 至 -0.99 → 轻度干旱
- 1.00 至 -1.49 → 中度干旱
- 1.50 至 -1.99 → 重度干旱
- ≤ -2.00 → 极端干旱
- 在水文中的应用 - SSI 特别适用于水资源管理、洪水和干旱预报以及评估气候变率对流域的影响。
标准化径流指数(SSI)的计算
SSI 的计算方式与**标准化降水指数(SPI)**相似,但使用径流数据。该过程包括以下步骤:
1. 数据收集
- 从给定流域的测站获取历史月度径流记录。
- 确保数据连续且长度足够(通常至少 30 年)。
2. 概率分布拟合
- 将观测到的径流值转换为概率分布。
- 径流数据最常用的分布是:
- 伽马分布
- 对数正态分布
- 广义极值分布
- 皮尔逊 III 型分布
- 分布的选择取决于特定流域的特征。
3. 归一化和标准化
- 将拟合的概率分布转换为标准正态分布(平均值 = 0,标准差 = 1)。
- 此步骤允许比较不同地区和时间段的径流状况。
- 标准化值形成 SSI 时间序列。
4. 时间尺度选择