Ολοκληρωμένο σύστημα για την εξερεύνηση και ανάλυση υδρολογικών δεδομένων

G. Tsakalias, and D. Koutsoyiannis, A comprehensive system for the exploration and analysis of hydrological data, Water Resources Management, 13, 269–302, 1999.

[Ολοκληρωμένο σύστημα για την εξερεύνηση και ανάλυση υδρολογικών δεδομένων]

[doc_id=24]

[Αγγλικά]

Αναπτύσσεται μια νέα προσέγγιση για την αυτόματη (μέσω υπολογιστή) εξερεύνηση και ανάλυση υδρολογικών δεδομένων που εστιάζεται στην αναγνώριση μετατοπίσεων στις σχέσεις μεταξύ υδρολογικών μεταβλητών. Η μεθοδολογία έχει εφαρμογή σε πολλά υδρολογικά προβλήματα, όπως στην αναγνώριση πολλαπλών σχέσεων στάθμης-παροχής σε μια διατομή ποταμού, στην ανάλυση ομογένειας και τη διάγνωση της χρονικής συνέπειας υδρολογικών δεδομένων, την ανίχνευση εξωκείμενων τιμών, και τον προσδιορισμό μετατοπίσεων και τάσεων σε υδρολογικές χρονοσειρές. Τέτοια προβλήματα εξετάζονται στην εργασία ως ειδικές εφαρμογές της ενιαίας μεθοδολογίας που αναπτύχθηκε. Αρχικά προτείνεται μια γενική μαθηματική διατύπωση του προβλήματος της εξερεύνησης δεδομένων, βασισμένη στη θεωρία συνόλων. Διάφορες στατιστικές δοκιμές αλλά και βοηθητικές πληροφορίες για τις φυσικές συνθήκες των μετρήσεων, συνδυάζονται συστηματικά για να εξαχθεί μια αντικειμενική συνάρτηση προς βελτιστοποίηση. Αυτή η αντικειμενική συνάρτηση αντιπροσωπεύει ένα δείκτη επίδοσης μιας λύσης, όπου ως λύση ορίζεται ένας διαμερισμός του συνόλου δεδομένων σε υποπεριόδους, σε τρόπο ώστε να ισχύει σε κάθε υποπερίοδο μια μοναδική σχέση ανάμεσα στις μεταβλητές. Αποδεικνύεται ότι η εξαντλητική αναζήτηση όλων των υποψήφιων λύσεων είναι ανέφικτη. Για το λόγο αυτό, προτείνεται ένας ευρετικός αλγόριθμος, ο οποίος μιμείται την εξερευνητική ανάλυση δεδομένων ενός ειδικού υδρολόγου. Ο αλγόριθμος κωδικοποιεί ένα αριθμό στρατηγικών αναζήτησης σε ένα πρόγραμμα υπολογιστή που καταλήγει στον αυτόματο προσδιορισμό μιας ικανοποιητικής λύσης.

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

PDF Συμπληρωματικό υλικό:

Βλέπε επίσης: http://dx.doi.org/10.1023/A:1008197511426

Σημείωση:

Η μεθοδολογία αξιοποιήθηκε σε εφαρμογές λογισμικού του ερευνητικού έργου "Δημιουργία Εθνικής Τράπεζας Υδρολογικής και Μετεωρολογικής Πληροφορίας - ΥΔΡΟΣΚΟΠΙΟ" για την αυτοματοποίηση της κατασκευής καμπυλών στάθμης-παροχής από δεδομένα υδρομετρήσεων καθώς και τον έλεγχο ομογένειας υδρολογικών δειγμάτων.

Εργασίες μας στις οποίες αναφέρεται αυτή η εργασία:

1. N. Papakostas, I. Nalbantis, and D. Koutsoyiannis, Modern computer technologies in hydrologic data management, Proceedings of the 2nd European Conference on Advances in Water Resources Technology and Management, edited by G. Tsakiris and M. A. Santos, Lisbon, 285–293, doi:10.13140/RG.2.1.4167.9604, Balkema, Rotterdam, 1994.
2. G. Tsakalias, and D. Koutsoyiannis, OPSIS: An intelligent tool for hydrologic data processing and visualisation, Proceedings of the 2nd European Conference on Advances in Water Resources Technology and Management, edited by G. Tsakiris and M. A. Santos, Lisbon, 45–50, doi:10.13140/RG.2.1.3070.2320, Balkema, Rotterdam, 1994.

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. #D'Haese, M., N. Vink, G. Van Huylenbroeck, F. Bostyn and J. Kirsten, Local Institutional Innovation and Pro-Poor Agricultural Growth: The Case of Small-Woolgrowers' Associations in South Africa, Garant Uitgevers NV, 2003.
2. Machiwal, D., and M. K. Jha, Time series analysis of hydrologic data for water resources planning and management: a review, Journal of Hydrology and Hydromechanics, 54 (3), 237-257, 2006.
3. Gedikli, A., H. Aksoy, N. E. Unal and A. Kehagias, Modified dynamic programming approach for offline segmentation of long hydrometeorological time series, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment, 24 (5), 547-557, 2010.
4. #Machiwal, D., and M. K. Jha, Current status of time series analysis in hydrological sciences, Hydrologic Time Series Analysis: Theory and Practice, Springer, Netherlands, 96-136, 2012.
5. #Willems, P., J. Olsson, K. Arnbjerg-Nielsen, S. Beecham, A. Pathirana, I. Bulow Gregersen, H. Madsen, V.-T.-V. Nguyen, Practices and Impacts of Climate Change on Rainfall Extremes and Urban Drainage, IWA Publishing, London, 2012.
6. #Madsen, H., D. Lawrence, D., M. Lang, M. Martinkova and T. R. Kjeldsen, A review of applied methods in Europe for flood-frequency analysis in a changing environment, Floodfreq COST action ES0901: European procedures for flood frequency estimation, Centre for Ecology & Hydrology, Wallingford, UK, 2013.
7. #Loukas, A., and L. Vasiliades, Review of applied methods for flood-frequency analysis in a changing environment in Greece, In: A review of applied methods in Europe for flood-frequency analysis in a changing environment, Floodfreq COST action ES0901: European procedures for flood frequency estimation (ed. by H. Madsen et al.), Centre for Ecology & Hydrology, Wallingford, UK, 2013.
8. McMillan, H., A. Montanari, C. Cudennec, H. Savenjie, H. Kreibich, T. Krüger, J. Liu, A. Meija, A. van Loon, H. Aksoy, G. Di Baldassarre, Y. Huang, D. Mazvimavi, M. Rogger, S. Bellie, T. Bibikova, A. Castellarin, Y. Chen, D. Finger, A. Gelfan, D. Hannah, A. Hoekstra, H. Li, S. Maskey, T. Mathevet, A. Mijic, A. Pedrozo Acuña, M. J. Polo, V. Rosales, P. Smith, A. Viglione, V. Srinivasan, E. Toth, R. van Nooyen, and J. Xia, Panta Rhei 2013-2015: Global perspectives on hydrology, society and change, Hydrological Sciences Journal, doi:10.1080/02626667.2016.1159308, 2016.