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龍圖騰網(wǎng)獲悉河海大學申請的專利一種基于PCA和CatBoost回歸融合預測土壤滲透率的方法獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114818886B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產權局官網(wǎng)在2025-08-12發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202210375616.1，技術領域涉及：G06F18/21；該發(fā)明授權一種基于PCA和CatBoost回歸融合預測土壤滲透率的方法是由劉逸辰;諸敏燕;馮藝設計研發(fā)完成，并于2022-04-11向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于PCA和CatBoost回歸融合預測土壤滲透率的方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于PCA和CatBoost回歸融合預測土壤滲透率的方法，包括收集帶有滲透率數(shù)值的若干個樣本土壤，以這些樣本的數(shù)值特征數(shù)據(jù)作為樣本集，提取待預測滲透率土壤的特征數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)清洗；基于PCA主成分分析方法的思想，對樣本高維度數(shù)據(jù)集進行降維處理，保留重要特征并去除無關特征和冗余特征；構建CatBoost回歸模型；將待預測滲透率土壤的特征數(shù)據(jù)輸入訓練好的CatBoost回歸模型中，得到該樣本土壤的滲透率預測值。本發(fā)明為土壤滲透率的預測提供了一種考慮因素更加全面、預測更加精確、對土壤類型等類別特征處理效果更好的方法。本發(fā)明將PCA與CatBoost二者結合，可以改善樣本土壤中類別型特征的處理效果，也可以適應樣本土壤特征維度高的特點，從而提高預測精度。

本發(fā)明授權一種基于PCA和CatBoost回歸融合預測土壤滲透率的方法在權利要求書中公布了：1.一種基于PCA和CatBoost回歸融合預測土壤滲透率的方法，其特征在于，具體步驟如下： 步驟1數(shù)據(jù)收集；收集帶有滲透率數(shù)值的若干個樣本土壤，以這些樣本的數(shù)值特征數(shù)據(jù)作為樣本集，提取待預測滲透率土壤的特征數(shù)據(jù)； 步驟2數(shù)據(jù)清洗；對步驟1所述樣本集中缺失數(shù)據(jù)進行填補、異常數(shù)據(jù)進行剔除、并進行歸一化操作； 步驟3PCA主成分分析；基于PCA主成分分析方法的思想，對樣本高維度數(shù)據(jù)集進行降維處理，保留重要特征并去除無關特征和冗余特征； 步驟4構建CatBoost回歸模型；將樣本土壤的類別特征以及土壤滲透率值，加入經(jīng)步驟3得到的樣本新特征數(shù)據(jù)集中，進行模型訓練；訓練過程中采用K折交叉驗證法，將加入類別特征以及土壤滲透率值的樣本新特征數(shù)據(jù)集分成K個子集，將每個子集數(shù)據(jù)分別作為一次驗證集，其余的K-1組子集數(shù)據(jù)作為訓練集，這樣進行K輪訓練，得到訓練好的CatBoost回歸模型； 步驟5將待預測滲透率土壤的特征數(shù)據(jù)輸入步驟4訓練好的CatBoost回歸模型中，得到該土壤的滲透率預測值； 步驟1所述樣本集、待預測滲透率土壤的特征數(shù)據(jù)均包括：黏土含量、淤泥含量、沙含量、土壤顆粒平均直徑、土壤顆粒直徑的標準偏差、土壤有機碳含量、土壤容重、土壤顆粒密度、飽和土壤體積含水量、不飽和土壤體積含水量、濕骨料穩(wěn)定性、土壤電導率和土壤類型； 步驟2的具體做法包括： 步驟2.1對數(shù)據(jù)集進行異常值檢測；對步驟1所得的樣本集進行標準化處理，然后進行KS檢驗，對檢驗結果符合正態(tài)分布的特征，根據(jù)3σ原則檢測異常值，將異常數(shù)值清空；對非正態(tài)分布的特征用四分位法進行異常值檢測，將異常數(shù)值清空； 步驟2.2對清空的數(shù)值進行缺失值填補；用均值插補的方法對步驟2.1中數(shù)據(jù)集的特征數(shù)據(jù)進行缺失值處理，填補步驟2.1中清空的數(shù)值；若特征數(shù)據(jù)使用數(shù)值等級度量，則用特征數(shù)據(jù)有效值的眾數(shù)進行插補缺失值，若特征數(shù)據(jù)使用常數(shù)度量，則用特征數(shù)據(jù)有效值的平均值進行插補缺失值； 步驟2.3對填補后的數(shù)據(jù)集進行歸一化操作，最終得到清洗后的數(shù)據(jù)集； 步驟3的具體做法如下： 步驟3.1對樣本集數(shù)據(jù)進行中心化； 步驟3.2通過計算樣本土壤特征數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣，找到使得樣本土壤特征數(shù)據(jù)映射后方差最大的單位向量ω；計算樣本土壤特征數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣的特征值和對應特征向量，將特征值按從大到小進行排序，根據(jù)排序順序及貢獻度選擇前k個特征，并將對應的k個特征向量取出； 步驟3.3根據(jù)選取后的特征向量對樣本土壤原特征進行投影，得到樣本土壤降維后的k維新特征。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯(lián)系本專利的申請人或專利權人河海大學，其通訊地址為：210000 江蘇省南京市鼓樓區(qū)西康路1號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。