بررسی خصوصیات زمانی- مکانی بارش با استفاده از تبدیل موجک گسسته داکثر همپوشانی (MODWT) و ابزار خوشه بندی مکانی

بارندگی یکی از عناصر مهم آب و هوایی بوده و از عوامل تاثیرگذار در چرخه ی هیدرولوژیکی محسوب می شود. تغییرات زمانی-مکانی بارش در یک حوضه، می تواند اثرات متعددی بر مهندسی، مدیریت و برنامه ریزی منابع آب آن حوضه داشته باشد. در تحقیق کنونی جهت بررسی خصوصیات بارش ماهانه 30 ایستگاه واقع در جنوب شرقی کشور ایالات متحده طی سال های 2018- 1968، از دو روش کلاسیک و پیشنهادی استفاده گردید. در روش پیشنهادی، از روش پیش پردازش سری زمانی شامل تبدیل موجک گسسته ماکزیمم همپوشانی  (MODWT)به همراه خوشه بندی K-meansاستفاده شد. ابتدا سری زمانی بارش ماهانه ایستگاه ها با استفاده از روش MODWT و موجک مادر db به چندین زیر سری زمانی تجزیه شد. سپس، انرژی زیر سری ها محاسبه و به عنوان ورودی روش های K-means و RBF مورد استفاده قرار گرفت. تعداد خوشه های بهینه برای ایستگاه ها در هر دو روش کلاسیک و پیشنهادی پنج خوشه به دست آمد. جهت استفاده از داده ها به عنوان ورودی روش RBF ابتدا، همبستگی داده ها توسط نمودارهای واریوگرام و کوواریانس بررسی شد. سپس، روش Spline with Tension در مدل RBF انتخاب و نقشه های پهنه بندی رسم گردید. بر اساس نتایج خوشه بندی و مطابق با تغییرات در طول و عرض جغرافیایی ایستگاه ها، مشخص گردید که با افزایش انرژی خوشه ها، مقدار بارش در ایستگاه های آن خوشه کاهش می یابد و بالعکس. مقادیر ضریب سیلویت خوشه بندی در روش کلاسیک 3/0 و در روش پیشنهادی 8/0 به دست آمد که این امر، نشان دهنده خوشه بندی بهتر ایستگاه های مورد مطالعه در روش پیشنهادی است.