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申请/专利权人：中国水利水电科学研究院

摘要：本发明公开了一种基于特征立方体的流域相似性分析方法，所述方法包括以下步骤：步骤1、流域网格化处理；步骤2、流域特征值数据获取；步骤3、数据预处理；步骤4、构建各流域综合特征立方体；步骤5、流域相似性分析。本发明所述方法，同时考虑了流域特征在时间和空间两个维度上的变化，通过构建流域综合特征立方体对流域相似性进行分析，确保了提取的流域特征信息的科学性和完备性，大程度提升了相似流域判断的准确性和可靠性，实用价值高，适用范围广，为无资料区和缺少资料地区的洪水预报提供科学依据。

主权项：1.一种基于特征立方体的流域相似性分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、流域网格化处理：对于多个待分析的流域，在地理信息处理工具中根据不同流域的轮廓对各流域分别进行网格化处理，将各流域划分为数量相等的单元格；步骤2、流域特征值数据获取：获取各流域网格中每个单元格的时变特征值数据，所述特征值数据包括地形地貌因子、地表覆盖因子以及水文气象因子；步骤3、数据预处理：对步骤2获取的流域特征值数据进行归一化处理，使所有特征值数据全部转换为[0-1]的无量纲数据；步骤4、构建各流域综合特征立方体：首先构建各流域某一时刻某一特征值的特征矩阵，然后分别在时间上进行延伸形成各流域某一特征值的特征立方体，再将各流域不同特征值的特征立方体进行组合形成各流域的综合特征立方体；所述构建各流域某一时刻某一特征值的特征矩阵具体为：获取其中一个流域网格各单元格在某一时刻的某一特征值，形成该流域在该时刻的该特征值的特征矩阵；然后依次获取其他各流域在同一时刻的同一特征值的特征矩阵；所述形成各流域某一特征值的特征立方体具体为：将得到的各流域在某一时刻的某一特征值的特征矩阵分别在时间上进行延伸形成各流域的某一特征值的特征立方体；即首先确定起始时刻和时间间隔，根据时间间隔确定下个时刻；然后分别构建各流域在下个时刻的同一特征值的特征矩阵；以此类推，构建各流域在不同时刻的同一特征值的特征矩阵，形成各流域的某一特征值的特征立方体；各流域设定的时间长度和时间间隔相同；所述形成各流域的综合特征立方体具体为：依次构建各流域不同特征值的特征立方体，直至各流域的所有特征值的特征立方体构建完毕，然后将各流域不同特征值的特征立方体分别进行组合形成各流域的综合特征立方体；步骤5、流域相似性分析：将构建的各流域的综合特征立方体采用无监督聚类算法进行聚类分析，根据聚类结果将各流域划分为相似流域组；所述采用的无监督聚类算法为k均值聚类算法。

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