επόμενο:Οι παράμετροι και η επιλογή των τιμών τους

ενότητα:Αποθέματα Νερού   

Τα δεδομένα και η επεξεργασία τους

Τα δεδομένα εισόδου στην προσομοίωσή μας είναι:

Η ημερήσια βροχόπτωση P στην προσομοίωσή μας λαμβάνεται ως η αριθμητική μέση τιμή των αντίστοιχων ημερήσιων μετρήσεων από τους υδρομετρικούς σταθμούς. Η παραδοχή αυτή γίνεται θεωρώντας ότι η σχεδόν ομοιογενής κατανομή των σταθμών, στην έκταση της λεκάνης απορροής, προσδίνει το ίδιο ειδικό βάρος σε καθεμία από τις μετρήσεις των σταθμών. Εξαιτίας αυτής της θεώρησης πρέπει να έχουμε υπόψη μας ότι υπάρχει ένα συσχετιζόμενο σφάλμα tex2html_wrap_inline979 στον υπολογισμό της P, το οποίο ανέρχεται σε tex2html_wrap_inline981 . Το tex2html_wrap_inline983 είναι η τυπική απόκλιση των επιμέρους τιμών της βροχόπτωσης και m είναι το πλήθος των υδρομετρικών σταθμών. Επίσης προσδίνουμε ένα σφάλμα της τάξης του 5% στη μετρητική διαδικασία των απορροών.

Η προσομοίωση χρησιμοποιεί δεκατρείς παραμέτρους, που καθορίζουν το ρυθμό ροής του νερού μέσα από τα επίπεδα του εδάφους και μια ακόμα που τροφοδοτεί το πρόγραμμα με την έκταση που καλύπτει η λεκάνη απορροής. Η επιλογή των παραμέτρων γίνεται κατά τρόπο τέτοιο, ώστε οι διαφορές ανάμεσα στην εκροή Q ,που υποδεικνύει η προσομοίωση, και την εκροή Q tex2html_wrap_inline853 ,που έχει μετρηθεί στο σταθμό εκροής, να ελαχιστοποιούνται. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιείται μια συνάρτηση, που θα περιέχει όλες τις σχετικές πληροφορίες και για την οποία θα επιδιώξουμε να ελαχιστοποιήσουμε την τιμή της. Σαν αντικειμενική συνάρτηση, όπως αυτή καλείται, πήραμε τη στατιστική συνάρτηση tex2html_wrap_inline989 ,που δίνεται από την:

equation299

όπου για την i-ημέρα είναι:

  equation308

και Ν tex2html_wrap_inline771 είναι το πλήθος των βαθμών ελευθερίας της προσομοίωσής μας, με:

equation318

όπου Ν είναι το σύνολο των ημερήσιων μετρήσεων και n πλήθος των παραμέτρων της προσομοίωσης. Για ένα καλό συνταίριασμα του συστήματος με την έξοδο της προσομοίωσης ζητάμε να είναι tex2html_wrap_inline995 .

'Eνα πρόβλημα που παρουσιάζουν οι μαθηματικές προσομοιώσεις, οι οποίες στηρίζονται στη χρήση πολλών παραμέτρων, είναι ότι μερικοί συνδιασμοί παραμέτρων μπορούν να δώσουν εξίσου ικανοποιητικά ελάχιστο  tex2html_wrap_inline989 . To αίτιο είναι ότι η ευαισθησία μιας παραμέτρου στις αλλαγές της τιμής της μπορεί να μεταβληθεί με τη χρήση διαφορετικών συνδιασμών, τυχαίνοντας στο τέλος το αποτέλεσμα να είναι ευνοϊκό για την ελαχιστοποίηση του  tex2html_wrap_inline989 . Η αντιμετώπιση του προβλήματος στηρίζεται στην επιβολή ορίων για τις δυνατές τιμές που μπορούν να πάρουν οι παράμετροι, καθώς και στη διερεύνηση τού πόσο συγκριτικά σημαντικές είναι οι μεταβολές μιας παραμέτρου. Το τελευταίο επιτυγχάνεται με μια ανάλυση ευαισθησίας. Συνεπώς μια συνολική διαδικασία ελεγχόμενης ελαχιστοποίησης, που θα συμπεριλαμβάνει ανάλυση της ευαισθησίας των παραμέτρων, είναι σε θέση να επιλέξει αποδοτικά τις τιμές των παραμέτρων.

'Ενα δεύτερο μέτρο ποιότητας της εργασίας προσομοίωσης είναι το σχετικό σφάλμα  tex2html_wrap_inline1001 , που προκύπτει αθροίζοντας πρώτα σε ημερήσια βάση τις απόλυτες τιμές των αποκλίσεων που παρουσιάζουν οι εκροές του συστήματος και της προσομοίωσης. Το ολικό άθροισμα στο τέλος του έτους διαιρείται με την ολική εκροή του συστήματος και μας παρέχει τη σχετική απόκλιση των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης από τα αρχικά δεδομένα. Είναι δηλαδή:

equation329

Η τελική επεξεργασία των δεδομένων περιλαμβάνει απλούστατα τη διαπίστωση της λειτουργίας της προσομοίωσης. Η απόδοσή της, στη συνέχεια, κρίνεται από το πόσο ικανοποιητικά προβλέπει την καθημερινά μετρούμενη εκροή από τη λεκάνη απορροής για μια σειρά ετών.


επόμενο:Οι παράμετροι και η επιλογή των τιμών τους

ενότητα:Αποθέματα Νερού

   

Barry Croke
Mon Nov 2 13:59:23 EET 1998