A Magyar Hidrológiai Társaság XXX. Országos Vándorgyűlése (Kaposvár, 2012. július 4-6.)
1. szekció: A vízkárelhárítási szakterület időszerű feladatai - Ficsor Johanna (ÉDUVIZIG) - Juhász István (NYUDUVIZIG): Árvízi előrejelzés korszerűsítése a Rábán és a Murán
Adatasszimiláció Elfogadva az előző fejezetekben felvázolt lehetőségeket és korlátokat az online, óránként készített előrejelzéssel szemben mégis az egyik legfontosabb elvárás, hogy a modelleredmények futtatásról-futtatásra igazodjanak a rendelkezésre álló legfrissebb észlelt adatokhoz. Mivel éles helyzetben két futtatás között nincs lehetőség a modell paraméterek újbóli beállítására, kalibrálására, szükség van egy automatikusan is működtethető javítási lehetőségre, ami a kapott eredményeket a modell korlátai ellenére is használhatóvá teszi. Erre megoldás az adatasszimiláció, mely kiválasztott diszkrét pontokban, az egyes mértékadó állomásokon automatikusan korrigálja a modelleredményeket a rendelkezésre álló legfrissebb észlelések alapján. Az adatasszimiláció során, a modelleredmények és a mért értékek közötti hiba alapján minden futtatásnál megtörténik ez a korrekció. A modellezett paraméter idősorának első két napjára - a futtatás időpontját megelőző időszak - a modell gyakorlatilag hozzá húzza az eredményeket mért adatokhoz, az előrejelzett hat napra vonatkozóan pedig asszimilációs függvény alapján történik az idősor javítása. A programban többféle lehetőség nyílik az adatasszimiláció definiálására. Egyik lehetőség a határfeltételek bizonytalanságának a kiterjesztése a szimulációs eredményekre a Monte Carlo módszerrel, a másik esetben a Kálmán szűrő alkalmazásával lehet becsülni a javítás mértéket, a harmadik esetben pedig a felhasználó által definiált függvény alapján történik a modelleredmények javítása. A modellfejlesztő mindkét esetben (a Mura és a Rába esetén is) a harmadik módszert használta. Korábbi tapasztalatok alapján minden állomásra egyedi, modellezett paramétertől (zömében vízhozam, néhol vízállás) függő, időben változó hibafüggvényt határozott meg. Ezzel a megoldással (időben változó hibafüggvény használata) a futtatás pillanatában érvényes hiba mértéke az előrejelzett 6 nap folyamán fokozatosan csökken, így az időben távolabbi előrejelzés kisebb mértékben tartalmaz korrekciót, és a kapott értékeket inkább a modellparaméterek, hidrodinamikai törvényszerűségek határozzák meg. Ezzel a módszerrel elérhető, hogy az asszimilációhoz felhasznált észlelt adatok esetleges hibája csillapodjon az előrejelzett időszakban, az időben távolabb eső előrejelzést ne terhelje olyan nagy mértékben. Abban az esetbe viszont, ha az észlelt adatsor és a modellezett érték közötti eltérés nem mérési hibára, hanem a modell paraméter- illetve alapadat-készletének minőségével, időszerűségével hozható kapcsolatba, lehetséges, hogy ez a simítás a távolabbi előrejelzések jóságát csökkenti. Az adatasszimiláció diszkrét pontokra (vízrajzi állomásokra) történik, hatása nem terjed ki a teljes eredményhalmazra. A modellezett hossz-szelvénybe történő illeszkedése - a felvíz és az alvíz irányába milyen távolságban simuljon bele az eredeti görbébe - paraméterként definiálható. 3.2 FloodWatch Keretrendszer A modell kezelését a MIKE FloodWatch keretrendszer végzi, mely óránként automatikusan futtatja a modellt, elkészíti az előrejelzést és az adatokat közzé teszi a központi honlapon valamint elérhetővé teszi azokat az előrejelző alközpontok számára. A helyi előrejelző központok (Eisenstadt, Szombathely, Győr) szintén a FloodWatch keretrendszernek a segítségével értékelik a kapott eredményeket, készítik el szükség szerint a saját előrejelzéseiket és teszik közzé azt a saját weblapjaikon. 6
