Σύστημα υποστήριξης αποφάσεων για τη διαχείριση του συστήματος υδατικών πόρων της Αθήνας

D. Koutsoyiannis, G. Karavokiros, A. Efstratiadis, N. Mamassis, A. Koukouvinos, and A. Christofides, A decision support system for the management of the water resource system of Athens, Physics and Chemistry of the Earth, 28 (14-15), 599–609, doi:10.1016/S1474-7065(03)00106-2, 2003.

[Σύστημα υποστήριξης αποφάσεων για τη διαχείριση του συστήματος υδατικών πόρων της Αθήνας]

[doc_id=579]

[Αγγλικά]

Παρουσιάζονται οι κύριες συνιστώσες ενός συστήματος υποστήριξης αποφάσεων (ΣΥΑ), το οποίο αναπτύχθηκε για την υποστήριξη της διαχείρισης του συστήματος υδατικών πόρων της Αθήνας. Το ΣΥΑ περιλαμβάνει πληροφοριακά συστήματα για την επεξεργασία, διαχείριση και οπτικοποίηση των δεδομένων, καθώς και μοντέλα προσομοίωσης και βελτιστοποίησης του υδροσυστήματος. Τα μοντέλα, στα οποία εστιάζεται η παρούσα εργασία, οργανώνονται σε δύο κύριες συνιστώσες. Η πρώτη συνιστώσα είναι ένας στοχαστικός υδρολογικός προσομοιωτής που, βάσει ανάλυσης της ιστορικής υδρολογικής πληροφορίας, γεννά χρονοσειρές προσομοίωσης και πρόγνωσης των δεδομένων εισόδου του υδροσυστήματος. Η δεύτερη συνιστώσα επιτρέπει την αναλυτική μελέτη του υδροσυστήματος κάτω από εναλλακτικές πολιτικές διαχείρισης, υλοποιώντας τη μεθοδολογία παραμετροποίησης-προσομοίωσης-βελτιστοποίησης. Το μαθηματικό υπόβαθρο αυτής της νέας μεθοδολογίας πραγματοποιεί την κατανομή των υδατικών πόρων στις διαφορετικές συνιστώσες του συστήματος, διατηρώντας μικρό αριθμό μεταβλητών ελέγχου και μειώνοντας έτσι τον υπολογιστικό φόρτο, ακόμη και για σύνθετα υδροσυστήματα όπως το υπό μελέτη. Πολλαπλοί και ανταγωνιστικοί στόχοι και περιορισμοί με διαφορετικές προτεραιότητες μπορούν να οριστούν, οι οποίοι σχετίζονται, μεταξύ άλλων, με την αξιοπιστία και διακινδύνευση, το συνολικό μέσο λειτουργικό κόστος και τη συνολική ασφαλή απόληψη του συστήματος. Το ΣΥΑ βρίσκεται στο τελικό στάδιο της ανάπτυξής του και τα αποτελέσματά του, ορισμένα από τα οποία δίνονται περιληπτικά στο άρθρο, έχουν χρησιμοποιηθεί για την υποστήριξη του σχεδίου διαχείρισης του υδροσυστήματος.

Το πλήρες κείμενο διατίθεται μόνο στο δίκτυο του ΕΜΠ λόγω νομικών περιορισμών

PDF Συμπληρωματικό υλικό:

Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.1016/S1474-7065(03)00106-2

Εργασίες μας στις οποίες αναφέρεται αυτή η εργασία:

1. D. Koutsoyiannis, and A. Manetas, Simple disaggregation by accurate adjusting procedures, Water Resources Research, 32 (7), 2105–2117, doi:10.1029/96WR00488, 1996.
2. I. Nalbantis, and D. Koutsoyiannis, A parametric rule for planning and management of multiple reservoir systems, Water Resources Research, 33 (9), 2165–2177, doi:10.1029/97WR01034, 1997.
3. D. Koutsoyiannis, Optimal decomposition of covariance matrices for multivariate stochastic models in hydrology, Water Resources Research, 35 (4), 1219–1229, doi:10.1029/1998WR900093, 1999.
4. D. Koutsoyiannis, A generalized mathematical framework for stochastic simulation and forecast of hydrologic time series, Water Resources Research, 36 (6), 1519–1533, doi:10.1029/2000WR900044, 2000.
5. D. Koutsoyiannis, Coupling stochastic models of different time scales, Water Resources Research, 37 (2), 379–391, doi:10.1029/2000WR900200, 2001.

Εργασίες μας που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία:

1. Δ. Κουτσογιάννης, και Α. Ευστρατιάδης, Εμπειρία από την ανάπτυξη συστημάτων υποστήριξης αποφάσεων για τη διαχείριση μεγάλης κλίμακας υδροσυστημάτων της Ελλάδας, Πρακτικά της Ημερίδας " Μελέτες και Έρευνες Υδατικών Πόρων στον Κυπριακό Χώρο", επιμέλεια Ε. Σιδηρόπουλος και Ι. Ιακωβίδης, Λευκωσία, 159–180, Τμήμα Αναπτύξεως Υδάτων Κύπρου, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Θεσσαλονίκη, 2003.
2. A. Efstratiadis, D. Koutsoyiannis, and D. Xenos, Minimizing water cost in the water resource management of Athens, Urban Water Journal, 1 (1), 3–15, doi:10.1080/15730620410001732099, 2004.
3. A. Langousis, and D. Koutsoyiannis, A stochastic methodology for generation of seasonal time series reproducing overyear scaling behaviour, Journal of Hydrology, 322, 138–154, 2006.
4. D. Koutsoyiannis, Nonstationarity versus scaling in hydrology, Journal of Hydrology, 324, 239–254, 2006.
5. A. Efstratiadis, I. Nalbantis, A. Koukouvinos, E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, HYDROGEIOS: A semi-distributed GIS-based hydrological model for modified river basins, Hydrology and Earth System Sciences, 12, 989–1006, doi:10.5194/hess-12-989-2008, 2008.
6. A. Efstratiadis, I. Nalbantis, E. Rozos, and D. Koutsoyiannis, Accounting for water management issues within hydrological simulation: Alternative modelling options and a network optimization approach, European Geosciences Union General Assembly 2010, Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, Vienna, 10085, doi:10.13140/RG.2.2.22189.69603, European Geosciences Union, 2010.
7. D. Koutsoyiannis, Hurst-Kolmogorov dynamics and uncertainty, Journal of the American Water Resources Association, 47 (3), 481–495, doi:10.1111/j.1752-1688.2011.00543.x, 2011.
8. I. Nalbantis, A. Efstratiadis, E. Rozos, M. Kopsiafti, and D. Koutsoyiannis, Holistic versus monomeric strategies for hydrological modelling of human-modified hydrosystems, Hydrology and Earth System Sciences, 15, 743–758, doi:10.5194/hess-15-743-2011, 2011.
9. Α. Ευστρατιάδης, Προσομοίωση και βελτιστοποίηση διαχείρισης υδροδοτικού συστήματος Αθήνας, 28 pages, Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος – Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, Ιανουάριος 2012.
10. S. Baki, I. Koutiva, and C. Makropoulos, A hybrid artificial intelligence modelling framework for the simulation of the complete, socio-technical, urban water system, 2012 International Congress on Environmental Modelling and Software, Managing Resources of a Limited Planet, Leipzig, International Environmental Modelling and Software Society, 2012.
11. Α. Ευστρατιάδης, Δ. Μπουζιώτας, και Δ. Κουτσογιάννης, Σύστημα υποστήριξης αποφάσεων για τη διαχείριση υδροηλεκτρικών ταμιευτήρων – Εφαρμογή στο υδροσύστημα Αχελώου-Θεσσαλίας, Πρακτικά 2ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Φραγμάτων και Ταμιευτήρων, Αθήνα, Αίγλη Ζαππείου, doi:10.13140/RG.2.1.1952.0244, Ελληνική Επιτροπή Μεγάλων Φραγμάτων, 2013.
12. A. Efstratiadis, Y. Dialynas, S. Kozanis, and D. Koutsoyiannis, A multivariate stochastic model for the generation of synthetic time series at multiple time scales reproducing long-term persistence, Environmental Modelling and Software, 62, 139–152, doi:10.1016/j.envsoft.2014.08.017, 2014.
13. D. Koutsoyiannis, Generic and parsimonious stochastic modelling for hydrology and beyond, Hydrological Sciences Journal, 61 (2), 225–244, doi:10.1080/02626667.2015.1016950, 2016.
14. G. Kochilakis, D. Poursanidis, N. Chrysoulakis, V. Varella, V. Kotroni, G. Eftychidis, K. Lagouvardos, C. Papathanasiou, G. Karavokiros, M. Aivazoglou, C. Makropoulos, and M. Mimikou, A web based DSS for the management of floods and wildfires (FLIRE) in urban and periurban areas, Environmental Modelling and Software, 86, 111–115, doi:10.1016/j.envsoft.2016.09.016, 2016.
15. G. Tzortzakis, E. Katsiri, G. Karavokiros, C. Makropoulos, and A. Delis, Tethys: sensor-based aquatic quality monitoring in waterways, 17th IEEE International Conference on Mobile Data Management (MDM), 329–332, doi:10.1109/MDM.2016.56, Porto, 2016.
16. G. Kochilakis, D. Poursanidis, N. Chrysoulakis, V. Varella, V. Kotroni, G. Eftychidis, K. Lagouvardos, C. Papathanasiou, G. Karavokiros, M. Aivazoglou, C. Makropoulos, and M. Mimikou, FLIRE DSS: A web tool for the management of floods and wildfires in urban and periurban areas, Open Geosciences, 8, 711–727, doi:10.1515/geo-2016-0068, 2016.
17. I. Tsoukalas, A. Efstratiadis, and C. Makropoulos, Stochastic periodic autoregressive to anything (SPARTA): Modelling and simulation of cyclostationary processes with arbitrary marginal distributions, Water Resources Research, 54 (1), 161–185, WRCR23047, doi:10.1002/2017WR021394, 2018.

Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία: Δείτε τις στο Google Scholar ή στο ResearchGate

Άλλες εργασίες που αναφέρονται σ' αυτή την εργασία (αυτός ο κατάλογος μπορεί να μην είναι ενημερωμένος):

1. de Kok, J.-L., and H. G. Wind, Design and application of decision-support systems for integrated water management: lessons to be learnt, Physics and Chemistry of the Earth, 28(14-15), 571-578, 2003.
2. #Xu, C., Huang, Q., Zhao, M., and Tian, F., Economical operation of hydropower plant based on self-adaptive mutation evolutionary programming, Fifth World Congress on Intelligent Control and Automation, Vol. 6, 5646-5648, 2004.
3. Parcharidis, I., E. Lagios, V. Sakkas, D. Raucoules, D. Feurer, S. Le Mouelic, C. King, C. Carnec, F. Novali, A. Ferretti, R. Capes, and G. Cooksley, Subsidence monitoring within the Athens Basin (Greece) using space radar interferometric techniques, Earth Planets Space, 58(5), 505-513, 2006.
4. #Makropoulos, C., Decision support tools for water demand management, Water Demand Management, D. Butler and F.A. Memon (eds.), IWA Publishing, 331-353, 2006.
5. #Othman, F., and M. Naseri, Decision support systems in water resources management, Proceedings of the 9th Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems Conference, 1772-1780, Nusa Dua, Bali, 2008.
6. Kizito, F., H. Mutikanga, G. Ngirane-Katashaya, and R. Thunvik, Development of decision support tools for decentralised urban water supply management in Uganda: An Action Research approach, Computers, Environment and Urban Systems, 33(2), 122-137, 2009.
7. #Comas, J., and M. Poch, Decision support systems for integrated water resources management under water scarcity, Water Scarcity in the Mediterranean: Perspectives Under Global Change, S. Sabater and D. Barcelo (eds.), The Handbook of Environmental Chemistry, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2009.
8. Silva-Hidalgo, H., I. R. Martín-Domínguez, M. T. Alarcón-Herrera, and A. Granados-Olivas, Mathematical modelling for the integrated management of water resources in hydrological basins, Water Resources Management, 23 (4), 721-730, 2009.
9. #Wang, B., and H. Cheng, Regional environmental risk management decision support system based on optimization model for Minhang District in Shanghai, Challenges in Environmental Science and Computer Engineering, 1, 14-17, 2010 International Conference on Challenges in Environmental Science and Computer Engineering, 2010.
10. #Zhang, R., J. Wei, J. Lu, and G. Zhang, A Decision Support System for Ore Blending Cost Optimization Problem of Blast Furnaces, In: G. Phillips-Wren et al. (Eds.), Advances in Intelligent Decision Technologies, Smart Innovation, Systems and Technologies, 1(4), III, 143-152, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010.
11. #Καρύμπαλης, Ε., Το νερό της Αθήνας: οι επιπτώσεις στον Μόρνο και τον Εύηνο, Γεωγραφίες, 15, 75-93, 2010.
12. Sechi, G. M., and A. Sulis, Drought mitigation using operative indicators in complex water systems, Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 35(3-5), 195-203, 2010.
13. Zhang, R., J. Lu, and G. Zhang, A knowledge-based multi-role decision support system for ore blending cost optimization of blast furnaces, European Journal of Operational Research, 215(1), 194-203, doi: 10.1016/j.ejor.2011.05.037, 2011.
14. Gallardo, M. M., P. Merino, L. Panizo, and A. Linares, A practical use of model checking for synthesis: generating a dam controller for flood management, Software: Practice and Experience, 41(11), 1329-1347, DOI: 10.1002/spe.1048, 2011.
15. Zeng, Y., Y. Cai, P. Jia, and H. Jee, Development of a web-based decision support system for supporting integrated water resources management in Daegu City, South Korea, Expert Systems with Applications, 39(11), 10091-10102, 2012.
16. Patil, A., and Z.-Q. Deng, Input data measurement-induced uncertainty in watershed modelling, Hydrological Sciences Journal, 57(1), 118–133, 2012.
17. Zhang, X. Q., H. Gao, and X. Yu, A multiobjective decision framework for river basin management, Applied Mechanics and Materials, 238, 288-291, 2012.
18. Ge, Y., X. Li, C. Huang, and Z. Nan, A decision support system for irrigation water allocation along the middle reaches of the Heihe River Basin, Northwest China, Environmental Modelling & Software, 47, 182-192, 2013.
19. Adewumi, J. R., A. A. Ilemobade, and J. E. van Zyl, Application of a multi-criteria decision support tool in assessing the feasibility of implementing treated wastewater reuse, International Journal of Decision Support System Technology, 5(1), 1-23, 2013.
20. Sahoo, S. N., and P. Sreeja, A review of decision support system applications in flood management, International Journal of Hydrology Science and Technology, 3, 206–220, 2013.
21. #Aher, P. D., J. Adinarayana, S. D. Gorantiwar, and S. A. Sawant, Information system for integrated watershed management using remote sensing and GIS, Remote Sensing Applications in Environmental Research, 17-34, Society of Earth Scientists Series, 2014.
22. Nouiri, I., Multi-objective tool to optimize the water resources management using genetic algorithm and the Pareto optimality concept, Water Resources Management, 28(10), 2885-2901, 2014.
23. Heracleous, C., Z. Zinonos, and C. Panayiotou, Water supply optimization: An IPA approach, IFAC Proceedings Volumes: 12th IFAC/IEEE Workshop on Discrete Event Systems, 47(2), 265-270, doi:10.3182/20140514-3-FR-4046.00088, 2014.
24. #Heidari A., and E. Bozorgzadeh, Decision Support System for water resources planning in Karun river basin, International Symposium on Dams in a Global Environmental Challenges, 35-45, Bali, Indonesia, 2014.
25. Stefanovic, N., I. Radojevic, A. Ostojic, L. Comic, and M. Topuzovic, Composite web information system for management of water resources, Water Resources Management, 29(7), 2285-2301, doi:10.1007/s11269-015-0941-y, 2015.
26. Nouiri, I., F. Chemak, D. Mansour, H. Bellali, J. Ghrab, J. Baaboub, and M. K. Chahed, Impacts of irrigation water management on consumption indicators and exposure to the vector of Zoonotic Cutaneous Leishmaniasis (ZCL) in Sidi Bouzid, Tunisia, International Journal of Agricultural Policy and Research, 3(2), 93-103, doi:10.15739/IJAPR.031, 2015.
27. Nouiri , I., M. Yitayew, J. Maßmann, and J. Tarhouni, Multi-objective optimization tool for integrated groundwater management, Water Resources Management, 29(14), 5353-5375, doi:10.1007/s11269-015-1122-8, 2015.
28. Wang, G., S. Mang, H. Cai, S. Liu, Z. Zhang, L. Wang, and J. L. Innes, Integrated watershed management: evolution, development and emerging trends, Journal of Forestry Research, 27(5), 967–994, doi:10.1007/s11676-016-0293-3, 2016.
29. #Payano, R., J.A. Pascual-Aguilar, and I. de Bustamante, Criterios para la incorporación de la información sobre usos del suelo en un Sistema de Apoyo a la Toma de Decisiones sobre Patrimonio Hidráulico, Nuevas perspectivas de la Geomática aplicadas al estudio de los paisajes y el patrimonio hidráulico (Geomatics: New perspectives for the study of water landscapes and cultural heritage), J.A. Pascual-Aguilar, J. Sanz, and I. de Bustamante (eds.), Centro para el Conocimiento del Paisaje-Civilscape, 2017.
30. #Bouziotas, D., and M. Ertsen, Socio-hydrology from the bottom up: A template for agent-based modeling in irrigation systems, Hydrology and Earth System Sciences Discussions, doi:10.5194/hess-2017-107, 2017.
31. Heidari, A., Application of multidisciplinary water resources planning tools for two of the largest rivers of Iran, Journal of Applied Water Engineering and Research, 6(2), 150-161, doi:10.1080/23249676.2016.1215271, 2018.
32. Stamou, A. T., and P. Rutschmann, Pareto optimization of water resources using the nexus approach, Water Resources Management, 32(15), 5053-5065, doi:10.1007/s11269-018-2127-x, 2018.
33. Kazak, J. K., J. Chruściński, and S. Szewrański, The development of a novel decision support system for the location of green infrastructure for stormwater management, Sustainability, 10(12), 4388; doi:10.3390/su10124388, 2018.

Κατηγορίες: Βιβλιογραφία μαθήματος: Διαχείριση υδατικών πόρων, Υδροσυστήματα, Λογισμικό