基于Copula熵方法的河流之间的相关性研究

摘要

研究长江干流及其支流之间的总相关性对于长江上游的水力设计、防洪和风险控制非常重要。针对现有的相关性计算方法的不足与缺陷，本文引入Copula熵方法，用来计算多变量之间的相关结构，并推导出Copula熵与互信息的关系与计算方法，采用多重积分法和蒙特卡罗法估计多变量之间的相关性特征。以长江上游的五条主要干支流：金沙江、岷江、沱江、嘉陵江和乌江为研究对象。计算结果表明，当使用不同的Copula函数时，总相关值存在显著差异。长江上游干支流河流之间的总相关性不大，其中岷江和沱江之间的相关性最大，金沙江，岷江和沱江之间也存在一定的相关性，因此，这几条河流有洪水遭遇的可能，对三峡大坝的防洪构成了威胁。