Έλεγχος της αβεβαιότητας στα σύνθετα υδρολογικά μοντέλα με κατάλληλη σχηματοποίηση, παραμετροποίηση και βαθμονόμηση

A. Efstratiadis, A. Koukouvinos, E. Rozos, I. Nalbantis, and D. Koutsoyiannis, Control of uncertainty in complex hydrological models via appropriate schematization, parameterization and calibration, European Geosciences Union General Assembly 2006, Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, Vienna, 02181, doi:10.13140/RG.2.2.28297.65124, European Geosciences Union, 2006.

[Έλεγχος της αβεβαιότητας στα σύνθετα υδρολογικά μοντέλα με κατάλληλη σχηματοποίηση, παραμετροποίηση και βαθμονόμηση]

[doc_id=707]

[Αγγλικά]

Η πρόσφατη ανάπτυξη σύνθετων, κατανεμημένων σχημάτων έχει ως αποτέλεσμα την σημαντική αύξηση του υπολογιστικού φόρτου, κάνοντας έτσι το παραδοσιακό πρόβλημα της εκτίμησης παραμέτρων εξαιρετικά δύσκολο στον χειρισμό του. Οι πρόσφατες εξελίξεις παρέχουν ένα πλήθος μαθηματικών τεχνικών για την ποσοτικοποίηση της αβεβαιότητας των προγνώσεων των μοντέλων. Παρά το διαφορετικό μεθοδολογικό τους υπόβαθρο, οι προσεγγίσεις αυτές αποσκοπούν στην εύρεση "υποσχόμενων" τροχιών των μεταβλητών εξόδου των μοντέλων, που αντιστοιχούν σε πολλαπλά σύνολα παραμέτρων με καλή συμπεριφορά, παρά σε ένα μοναδικό ολικά βέλτιστο σύνολο. Ωστόσο, η εφαρμογή τους καταδεικνύει ότι δεν είναι ασυνήθης η περίπτωση που η προγνωστική αβεβαιότητα του μοντέλου είναι συγκρίσιμη με την τυπική στατιστική αβεβαιότητα των μετρημένων εξόδων, θέτοντας έτσι την αξία του μοντέλου τουλάχιστον υπό αμφισβήτηση. Η αβεβαιότητα οφείλεται σε πολλαπλές πηγές, οι οποίες αλληλεπιδρούν κατά έναν χαοτικό τρόπο. Ορισμένες από αυτές είναι εγγενείς και συνεπώς αναπόφευκτες, καθώς σχετίζονται με την πολυπλοκότητα των φυσικών διεργασιών, που αναπαρίστανται αναγκαστικά μέσω απλοποιητικών υποθέσεων σχετικά με την συμπεριφορά της λεκάνης. ’λλες πηγές είναι όμως ελεγχόμενες, μέσω κατάλληλης σχηματοποίησης, παραμετροποίησης και βαθμονόμησης. Αυτό περιλαμβάνει την υιοθέτηση της αρχής της φειδωλής παραμετροποίησης, κατάλληλα κατανεμημένα μοντέλα και την ενσωμάτωση της υδρολογικής εμπειρίας κατά την διαδικασία εκτίμησης των παραμέτρων. Τα παραπάνω σημεία συζητώνται στη βάση ενός συνδυαστικού μοντέλου, που έχει προσαρμοστεί σε δύο σύνθετα υδροσυστήματα της Ελλάδας. Η φειδωλή δομή επιτυγχάνεται με χωρική ανάλυση που είναι συμβατή με τη διαθέσιμη πληροφορία και τις λειτουργικές απαιτήσεις σχετικά με την διαχείριση του νερού, καθώς και την αντιστοίχιση των παραμέτρων του μοντέλου με τα αδρομερή φυσικά χαρακτηριστικά του κάθε συστήματος. Κατά την στρατηγική βαθμονόμησης, η έννοια-κλειδί είναι η εκμετάλλευση κάθε τύπου γνώσης, περιλαμβανομένων συστηματικών μετρήσεων καθώς και επιπλέον πληροφοριών σχετικών με τις μη μετρημένες εξόδους, μέσα από ένα πλαίσιο πολυκριτηριακής βελτιστοποίησης. Η όλη προσέγγιση συμβάλλει σε σημαντική μείωση της αβεβαιότητας, όπως καταδεικνύεται από την επιτυχία των αποτελεσμάτων της επαλήθευσης.

PDF Πλήρες κείμενο:

Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.28297.65124

Κατηγορίες: Υδρολογικά μοντέλα, Αβεβαιότητα