Ανάπτυξη υπολογιστικού συστήματος για τον μονοδιάστατο στοχαστικό επιμερισμό ημερήσιων βροχοπτώσεων σε ωριαίες, σε περιβάλλον R

Η μελέτη και ανάλυση της συμπεριφοράς των υδρολογικών μεταβλητών επιβάλλει την ανάπτυξη και χρήση διαφόρων μοντέλων προσομοίωσης. Τα μοντέλα αυτά αποτελούν ένα ισχυρό εργαλείο για τη στοχαστική προσομοίωση και πρόγνωση των υδρομετεωρολογικών διεργασιών που λαμβάνουν μέρος σε ένα υδροσύστημα. Η σημαντικότερη υδρολογική διεργασία, και ταυτόχρονα γενεσιουργός αιτία όλων των υπολοίπων, είναι η βροχή. Η δομική ασυνέχεια του φαινομένου της βροχής επιβάλλει τη χρήση ειδικών τύπων μοντέλων για την ανάλυση χρονοσειρών μικρής χρονικής κλίμακας. Τέτοιου είδους μοντέλα είναι τα μοντέλα σημειακών ανελίξεων. Τα μοντέλα αυτά προσομοιώνουν τη βροχή σε συνεχή χρόνο και καταφέρνουν να αναπαράγουν επιτυχώς τα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες που εμφανίζει η βροχόπτωση. Όπως αποδείχτηκε, η αποτελεσματικότητα των σημειακών μοντέλων προσομοίωσης βελτιώνεται, αν συνδυαστούν με ένα κατάλληλο μοντέλο επιμερισμού. Έναν τέτοιο συνδυασμό πρότειναν οι Κουτσογιάννης και Onof, βασιζόμενοι στο σημειακό μοντέλο Bartlett - Lewis και σε κάποιες διαδικασίες συνόρθωσης. Η μέθοδος επιμερισμού που πρότειναν οι δυο ερευνητές, υλοποιήθηκε στο προγραμματιστικό περιβάλλον του ελεύθερου λογισμικού R, υπό την ονομασία HYETOS-R. Το πακέτο HYETOS-R σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε με σκοπό να παρέχει ένα ολοκληρωμένο εργαλείο επιμερισμού και παραγωγής συνθετικών χρονοσειρών υψών βροχής σε λεπτές χρονικές κλίμακες. Η βασική λειτουργία του προγράμματος είναι ο επιμερισμός ημερήσιων υψών βροχής σε ωριαία. Ωστόσο, το πακέτο HYETOS-R περιλαμβάνει πληθώρα δυνατοτήτων και επιλογών. Για παράδειγμα, έχει τη δυνατότητα να δέχεται ιστορικά ημερήσια και ωριαία δεδομένα, να υπολογίζει και να εξάγει τα κύρια στατιστικά χαρακτηριστικά των συνθετικών και ιστορικών υψών βροχής, και να παράγει συνθετικές χρονοσειρές σε διάφορες στάθμες συνάθροισης. Για την υλοποίηση των παραπάνω λειτουργιών ως η πλέον κατάλληλη γλώσσα προγραμματισμού κρίνεται η R, καθώς παρέχει ένα τεράστιο πλήθος στατιστικών και γραφικών πακέτων συναρτήσεων και εργαλείων.