بررسي خصوصيات زماني- مكاني بارش با استفاده از تبديل موجك گسسته حداكثر همپوشاني (MODWT) و ابزار خوشه‌بندي مكاني

بارندگي يكي از عناصر مهم آب و هوايي بوده و از عوامل تأثيرگذار در چرخه‌ي هيدرولوژيكي محسوب مي‌شود. تغييرات زمانيمكاني بارش در يك حوضه، مي‌تواند اثرات متعددي بر مهندسي، مديريت و برنامه‌ريزي منابع آب آن حوضه داشته باشد. در تحقيق كنوني جهت بررسي خصوصيات بارش ماهانه 30 ايستگاه واقع در جنوب شرقي كشور ايالات‌متحده طي سال‌هاي 2018-1968، از دو روش كلاسيك و پيشنهادي استفاده گرديد. در روش پيشنهادي، از روش پيش‌پردازش سري زماني شامل تبديل موجك گسسته ماكزيمم همپوشاني  (MODWT)به همراه خوشه‌بندي Kmeansاستفاده شد. ابتدا سري زماني بارش ماهانه ايستگاه‌ها با استفاده از روش MODWT و موجك مادر db به چندين زير سري زماني تجزيه‌ شد. سپس، انرژي زير سري‌ها محاسبه و به‌عنوان ورودي روش هاي K-means و RBF مورد استفاده قرار گرفت. تعداد خوشه هاي بهينه براي ايستگاه‌ها در هر دو روش كلاسيك و پيشنهادي پنج خوشه به دست آمد. جهت استفاده از داده ها به‌عنوان ورودي روش RBF ابتدا، همبستگي داده‌ها توسط نمودارهاي واريوگرام و كوواريانس بررسي شد. سپس، روش Spline with Tension در مدل RBF انتخاب و نقشه‌هاي پهنه‌بندي رسم گرديد. بر اساس نتايج خوشه‌بندي و مطابق با تغييرات در طول و عرض جغرافيايي ايستگاه ها، مشخص گرديد كه با افزايش انرژي خوشه‌ها، مقدار بارش در ايستگاه‌هاي آن خوشه كاهش مي يابد و بالعكس. مقادير ضريب سيلوئت خوشه بندي در روش كلاسيك 0.3 و در روش پيشنهادي 0.8 به دست آمد كه اين امر، نشان‌دهنده خوشه بندي بهتر ايستگاه هاي مورد مطالعه در روش پيشنهادي است.