Amir AghaKouchak-软件

过程信息非平稳极值分析（ProNEVA）

过程信息非平稳极值分析（ProNEVA）是一个Matlab软件包，旨在促进平稳和非平稳假设下的极值分析。ProNEVA允许使用时间或基于物理的协变量来描述极端统计的变化。基于物理的协变量示例包括：城市化导致的径流极端值变化，或大气中CO2导致的温度极端值变化。ProNEVA估计了广义极值（GEV）、广义帕累托（GP）和对数皮尔逊III型（LP3）分布的参数。该模型包括贝叶斯方法和混合马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法，用于从后验分布中采样。ProNEVA还提供诊断测试和返回周期-返回水平图。工具箱的源代码与图形用户界面（GUI）一起发布。通过使用ProNEVA，用户同意软件包中包含的以下免责声明。

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参考出版物：
Ragno E.，AghaKouchak A.，Cheng L.，Sadegh，M.，2019，《过程信息非平稳极值分析的广义框架》，水资源进展，130270-282，doi:10.1016/j.advwatres.2019.06.007，（pdf格式）

食品能源与水的关系（NeFEW）工具箱

食品-能源-水（NeFEW）的Nexus工具箱综合了可用的全球数据，以便对这些资源及其在国家一级的相互依赖性以及用户特定的类别和数量进行建模和分析。样本分析包括生产不同类型食品和能源所需水资源的具体国家估算值、每供应数量的水或农产品所需的能源以及与水和能源供应相关的二氧化碳当量排放量。

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参考出版物：
Sadegh，M.等人，食品、能源和水之间关系建模的数据和分析工具箱，，修订版中。

非平稳概念降雨径流工具箱（NCRRT）

非平稳概念降雨径流工具箱（NCRRT）允许对降雨径流过程进行时变建模（即具有时变参数的水文建模）。工具箱附带5个内置水文模型，包括GR4J、GR5J、GR6J、HyMod和HBV（每个模型的源代码都可以在包中获得）。用户可以在任何时间间隔内选择一个模型参数作为时间函数（随时间演变的时变参数），以处理实际流域的物理变化（例如，建模森林砍伐或城市化随时间的影响）。

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参考出版物：
Sadegh M、AghaKouchak A、Flores A、Mallakpour I、Nikoo MR，2019年，《多模型非平稳降雨径流建模框架：分析和工具箱》，水资源管理，doi:10.1007/s11269-019-02283-y（pdf格式）

多手场景分析工具箱（MhAST）

MhAST是MvCAT公司它提供了一个获取多危害设计和风险评估场景及其相应可能性的总体框架。MhAST可用于使用不同的危害场景（例如，OR和危害场景）生成联合重现期。与MvCAT类似，它是在Matlab中开发的一个用户友好的工具箱（软件）。它使用26个具有1到3个参数的copula族来描述两个随机变量的相关性结构。源代码和图形用户界面（GUI）都可供公众使用。参数估计和不确定性分析组件类似于MvCAT

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参考出版物：
Sadegh M.、Moftakhari H.M.、Gupta H.V.、Ragno E.、Mazdiyasni O.、Sanders，B.F.、Matthew，R.A.、AghaKouchak A.，2018年，复合极端事件分析的多危险情景，地球物理研究通讯，45，5470-5480，doi:10.1029/2018GL077317（pdf格式）

多元Copula分析工具箱（MvCAT）

MvCAT是在Matlab中开发的一个用户友好的工具箱（软件），用于帮助科学家和研究人员执行严格而全面的多元相关性分析。它使用26个具有1到3个参数的copula族来描述两个随机变量的相关性结构。MvCAT在贝叶斯框架内使用局部优化和马尔可夫链蒙特卡罗模拟，通过与可用数据进行对比来推断copula族的参数值。如果使用MCMC模拟进行贝叶斯分析，则可以从copula参数的后验分布中获得每个copula家族的不确定性估计。贝叶斯框架下的MCMC不仅提供了全局最优解的稳健估计，而且还近似了copula族的后验分布，可用于构建copula的预测不确定性范围。局部优化方法容易陷入局部最优（详见Sadegh等人，2017年）。用户可以选择可用的26个系谱中的任何子集，MvCAT将执行分析并根据它们的性能对所选择的系谱家族进行排名。此工具箱中使用的性能指标包括似然、Akaike信息标准（AIC）、贝叶斯信息标准（BIC）、纳什-苏特克利夫效率（NSE）和均方根误差（RMSE）。虽然似然性、NSE和RMSE只关注最小化观测值和模型仿真之间的残差，但其他指标考虑了其他标准。例如，AIC考虑模型复杂性，BIC考虑模型复杂度和观测值数量。

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参考出版物：
Sadegh M.、Ragno E.和AghaKouchak A.，2017年，多元Copula分析工具箱（MvCAT）：使用贝叶斯框架描述相关性和潜在不确定性，水资源研究，53，doi:10.1002/2016WR020242。（pdf格式）

非平稳极值分析（NEVA）软件包

开发了非平稳极值分析（NEVA）软件包，以便于在平稳和非平稳假设下进行极值分析。在贝叶斯方法中，NEVA使用差分进化马尔可夫链（DE-MC）方法估计极值参数，以实现参数空间上的全局优化。NEVA通过贝叶斯推断包含估计收益水平的后验概率区间（不确定性界），在不确定性量化方面具有固有优势。该软件显示了使用各种超越概率方法进行非平稳极值分析的结果。我们评估了数据包的平稳和非平稳分量，以进行由网格化全球温度数据集的年度温度最大值组成的案例研究。结果表明，NEVA能够可靠地描述极端情况及其回报水平。

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参考出版物：
Cheng L.、AghaKouchak A.、Gilleland E.、Katz R.W.，2014年，气候变化中的非静态极值分析，气候变化，doi:10.1007/s10584-014-1254-5。（pdf格式）

标准化干旱分析工具箱（SDAT）

SDAT可用于生成非参数标准化干旱指标，如标准化降水指数（SPI）、标准化土壤水分指数（SSI，标准化地表水供应指数（SSWSI）、标准化蓄水指数（SWSI）。

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参考出版物：
Hao Z.，AghaKouchak A.，Nakhjiri N.，Farahmand A.，2014，全球综合干旱监测和预测系统，科学数据，1:140001，1-10，doi:10.1038/sdata.2014.1。（pdf格式）
Farahmand A.、AghaKouchak A.，2015年，《推导非参数标准化干旱指标的通用框架》，水资源进展，76140-145，doi:10.1016/j.advwatres.2014.11.012。（pdf格式）

多元标准化干旱指数（MSDI）

多元标准化干旱指数（MSDI）提供了一个多指标干旱监测框架，用于组合来自多个变量（例如，降雨量、土壤湿度）的干旱信息。以下代码比较了以下两篇论文中描述的参数化和非参数化MSDI：

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参考出版物：
Hao Z.，AghaKouchak A.，2013，多元标准化干旱指数：一个参数化多指标模型，水资源进展，57，12-18，doi:10.1016/j.advwatres.2013.03.009。（pdf格式）
Hao Z.，AghaKouchak A.，2014，非参数多变量多指标干旱监测框架，水文气象学杂志，189-101年5月，doi:10.1175/JHM-D-12-0160.1日。（pdf格式）

验证工具箱版本1

遥感观测和气候模型模拟评估的性能指标：一个简单易用的验证工具箱（MATLAB源代码），可用于验证网格数据，包括卫星观测、再分析数据以及天气和气候模型仿真。除了常用的分类指数外，工具箱还包括容积命中指数（VHI）、容积误报率（VFAR）、容积遗漏指数（VMI）和容积临界成功指数（VCSI）。

作者：Mehran A.和AghaKouchak A。

参考出版物：
AghaKouchak A.、Mehran A.，2013年，《扩展应急表：卫星观测和气候模型模拟的性能指标》，水资源研究，49，7144-7149，doi:10.1002/wrcr.20498。
AghaKouchak A.、Behrangi A.、Sorooshian S.、Hsu K.、Amitai E.，2011年，《美国中部地区卫星反演极端降水率评估》，地球物理研究杂志，116，D02115，doi:10.1029/2010JD014741。

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