本申請(qǐng)涉及地下水流速流向監(jiān)測(cè)，且更為具體地，涉及一種基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、地下水系統(tǒng)是地球地質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一，其流動(dòng)方向和速度對(duì)于研究地下巖層的結(jié)構(gòu)、滲透性和連通性具有重要意義。通過(guò)監(jiān)測(cè)和分析地下水的流動(dòng)，可以深入了解地下巖石的性質(zhì)和分布，從而為地質(zhì)研究提供寶貴的數(shù)據(jù)。

2、然而，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法通?；趩我粎?shù)(如地下水位、流速等)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，忽略了其他相關(guān)參數(shù)的綜合影響。具體地，單一參數(shù)無(wú)法全面反映地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性，無(wú)法捕捉到不同參數(shù)之間的相互作用。例如，僅監(jiān)測(cè)地下水位無(wú)法反映出壓力變化對(duì)流速的影響，也無(wú)法體現(xiàn)溫度對(duì)滲透率的影響。此外，基于單一參數(shù)建立的預(yù)測(cè)模型無(wú)法反映出多因素之間的相互作用，導(dǎo)致預(yù)測(cè)結(jié)果不夠準(zhǔn)確，并且難以應(yīng)對(duì)地下水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，從而限制了監(jiān)測(cè)的有效性和實(shí)用性。

3、因此，期望一種優(yōu)化的地下水流速流向監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，通過(guò)綜合分析地下水壓力、流速和溫度等多參數(shù)，可以更全面地反映地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性，并且能夠捕捉到不同參數(shù)之間的相互作用，從而更好地理解地下水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，以此提升了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)用性和智能化水平。

2、第一方面，提供了一種基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

3、地下水參數(shù)獲取模塊，用于獲取地下水壓力的時(shí)間隊(duì)列、地下水流速的時(shí)間隊(duì)列和地下水溫度值的深度序列；

4、地下水參數(shù)隱含關(guān)聯(lián)模塊，用于分別從所述地下水壓力的時(shí)間隊(duì)列、所述地下水流速的時(shí)間隊(duì)列和所述地下水溫度值的深度序列提取地下水壓力時(shí)序隱含關(guān)聯(lián)特征向量、地下水流速時(shí)序隱含關(guān)聯(lián)特征向量和地下水溫度空間隱含關(guān)聯(lián)特征向量；

5、地下水壓力-流速融合交互模塊，用于將所述地下水壓力時(shí)序隱含關(guān)聯(lián)特征向量和所述地下水流速時(shí)序隱含關(guān)聯(lián)特征向量進(jìn)行特征細(xì)粒度最優(yōu)融合交互以得到地下水壓力-流速時(shí)序協(xié)同融合特征；

6、地下水時(shí)空多參數(shù)融合模塊，用于對(duì)所述地下水壓力-流速時(shí)序協(xié)同融合特征和所述地下水溫度空間隱含關(guān)聯(lián)特征向量進(jìn)行局部與全局協(xié)同融合交互以得到地下水時(shí)空多參數(shù)融合表示，其中，所述地下水時(shí)空多參數(shù)融合模塊，包括：地下水溫度解耦單元，用于對(duì)所述地下水溫度空間隱含關(guān)聯(lián)特征向量進(jìn)行特征解耦以得到地下水溫度局部空間隱含關(guān)聯(lián)特征的序列；地下水多參數(shù)交互融合單元，用于對(duì)所述地下水壓力-流速時(shí)序協(xié)同融合特征和所述地下水溫度局部空間隱含關(guān)聯(lián)特征的序列進(jìn)行特征交互融合以得到所述地下水時(shí)空多參數(shù)融合表示；

7、流向監(jiān)測(cè)結(jié)果生成模塊，用于基于所述地下水時(shí)空多參數(shù)融合表示，得到流向監(jiān)測(cè)結(jié)果。

8、第二方面，提供了一種基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)方法，包括:

9、獲取地下水壓力的時(shí)間隊(duì)列、地下水流速的時(shí)間隊(duì)列和地下水溫度值的深度序列；

10、分別從所述地下水壓力的時(shí)間隊(duì)列、所述地下水流速的時(shí)間隊(duì)列和所述地下水溫度值的深度序列提取地下水壓力時(shí)序隱含關(guān)聯(lián)特征向量、地下水流速時(shí)序隱含關(guān)聯(lián)特征向量和地下水溫度空間隱含關(guān)聯(lián)特征向量；

11、將所述地下水壓力時(shí)序隱含關(guān)聯(lián)特征向量和所述地下水流速時(shí)序隱含關(guān)聯(lián)特征向量進(jìn)行特征細(xì)粒度最優(yōu)融合交互以得到地下水壓力-流速時(shí)序協(xié)同融合特征；

12、對(duì)所述地下水壓力-流速時(shí)序協(xié)同融合特征和所述地下水溫度空間隱含關(guān)聯(lián)特征向量進(jìn)行局部與全局協(xié)同融合交互以得到地下水時(shí)空多參數(shù)融合表示，其中，對(duì)所述地下水壓力-流速時(shí)序協(xié)同融合特征和所述地下水溫度空間隱含關(guān)聯(lián)特征向量進(jìn)行局部與全局協(xié)同融合交互，包括：對(duì)所述地下水溫度空間隱含關(guān)聯(lián)特征向量進(jìn)行特征解耦以得到地下水溫度局部空間隱含關(guān)聯(lián)特征的序列；對(duì)所述地下水壓力-流速時(shí)序協(xié)同融合特征和所述地下水溫度局部空間隱含關(guān)聯(lián)特征的序列進(jìn)行特征交互融合以得到所述地下水時(shí)空多參數(shù)融合表示；

13、基于所述地下水時(shí)空多參數(shù)融合表示，得到流向監(jiān)測(cè)結(jié)果。

14、本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，其通過(guò)獲取地下水壓力的時(shí)間隊(duì)列、地下水流速的時(shí)間隊(duì)列和地下水溫度值的深度序列，并采用基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)來(lái)對(duì)所述地下水壓力、所述地下水流速進(jìn)行時(shí)序隱含關(guān)聯(lián)，對(duì)所述地下水溫度值進(jìn)行空間隱含關(guān)聯(lián)，以此根據(jù)地下水壓力時(shí)序關(guān)聯(lián)特征和地下水流速時(shí)序關(guān)聯(lián)特征的細(xì)粒度匹配交互表示和地下水溫度值空間隱含關(guān)聯(lián)特征之間的交互響應(yīng)融合表示來(lái)自動(dòng)地得到地下水流向的短時(shí)預(yù)測(cè)值。這樣，通過(guò)綜合分析地下水壓力、流速和溫度等多參數(shù)，可以更全面地反映地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性，并且能夠捕捉到不同參數(shù)之間的相互作用，從而更好地理解地下水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，以此提升了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)用性和智能化水平。

技術(shù)特征：

1.一種基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地下水壓力-流速融合交互模塊，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地下水壓力流速查詢(xún)匹配融合單元，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地下水壓力-流速時(shí)序度量子單元，用于：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地下水壓力-流速多維度交互子單元，用于：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地下水溫度解耦單元，用于：對(duì)所述地下水溫度空間隱含關(guān)聯(lián)特征向量進(jìn)行特征解耦以得到地下水溫度局部空間隱含關(guān)聯(lián)特征向量的序列作為所述地下水溫度局部空間隱含關(guān)聯(lián)特征的序列。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地下水多參數(shù)交互融合單元，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地下水時(shí)空多參數(shù)特征交互能量因子計(jì)算子單元，用于：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述流向監(jiān)測(cè)結(jié)果生成模塊，用于：將所述地下水時(shí)空多參數(shù)融合表示向量輸入基于解碼器的地下水流向監(jiān)測(cè)模塊以得到所述流向監(jiān)測(cè)結(jié)果，所述流向監(jiān)測(cè)結(jié)果為地下水流向的短時(shí)預(yù)測(cè)解碼值。

10.一種基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括:

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及地下水流速流向監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，其具體地公開(kāi)了一種基于多參數(shù)融合技術(shù)的地下水流速流向高精度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，其采用基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)來(lái)對(duì)地下水壓力、地下水流速進(jìn)行時(shí)序隱含關(guān)聯(lián)，對(duì)地下水溫度值進(jìn)行空間隱含關(guān)聯(lián)，以此根據(jù)地下水壓力時(shí)序關(guān)聯(lián)特征和地下水流速時(shí)序關(guān)聯(lián)特征的細(xì)粒度匹配交互表示和地下水溫度值空間隱含關(guān)聯(lián)特征之間的交互響應(yīng)融合表示來(lái)自動(dòng)地得到地下水流向的短時(shí)預(yù)測(cè)值。這樣，通過(guò)綜合分析地下水壓力、流速和溫度等多參數(shù)，可以更全面地反映地下水系統(tǒng)的復(fù)雜性，并且能夠捕捉到不同參數(shù)之間的相互作用，從而更好地理解地下水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：方皓,張麗偉,熊凱,葛曉穎,王婧瑤,楊永強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京市生態(tài)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6