A Magyar Hidrológiai Társaság XXXIX. Országos Vándorgyűlése (Nyíregyháza, 2022. július 6-8.)

5. szekció - Hidrológia, hidrogeológia, hidraulika, numerikus modellezés - 16. Dr. Kozák Péter - dr. Vizi Zsolt - Fehérváry István - dr. Benyhe Balázs - Fiala Károly - Lázár Miklós (NKE - SZTE - ATIVIZIG): Mélytanuló algoritmusok alkalmazása a vízgazdálkodásban

pontszerű becsléshez képest a védekezésben dolgozó szakértő a modell bizonytalanságát is figyelembe veheti az elemzésben (8. ábra).

TM2275 Tisza Szeged —•— Prediction from 05/09/2022 Confidence-intervals

-------1516 Tisza Vásárosnamény-------1719 Tisza Tokaj------- 2543 Tisza Tiszadorogma------- 2272 Tisza Mindszent

2274 Tisza Algyő

2756 Hármas-Körös Gyoma

2278 Maros Makó------- 1722 Tisza Tiszapalkonya------- 2753 Kettős-Körös Békás------- 100283 Tisza Zenta------- 2271 Tisza Csongrád-100

Mar 27 Apr 3 Apr 10 Apr 17 Apr 24 May 1 May 8 May 15

8. ábra. Az előrejelző modell működése: A szürkével jelölt rész a múltbeli időablak, a vastag vonallal ábrázolt idősorra (2275, Szeged) történik a predikció, amelynek első napja

2022. május 9.-e, a becsült adatpontokat pedig megjelenítettük a görbén. Az előrejelzés köré rajzolt konfidencia-sáv a becslés bizonytalanságát fejezi ki (az időben előrehaladva egyre szélesebb tölcsért látunk). A jelmagyarázaton a többi vízmérce a bemeneti adatsorokat mutatja, a modell ezekből becsülte meg a jövőbeli értékeket. Forrás: Fehérváry 12022.

A modell futtatási tapasztalatai

Az elkészült LSTM alapú modellt az ATIVIZIG munkatársai 2022 április-május időszakában tesztelték. A futtatások tapasztalatait az alábbi ábrákon foglaljuk össze. A 9 ábrán egy apadó hullám után egy újabb áradás érkezik a szegedi vízmércéhez. A modell az árhullám emelkedő ágában a következő napi adatot (2022.04.14) -1 cm pontosággal adata meg majd a 2. napon - 6 cm-rel alacsonyabb vízállást jelez előre mint a valóságban. A 3. napon -3 cm-re mérséklődik a hiba, míg a 4. napon +4 majd az ötödik napon +13 cm a modell eltérése a valósághoz képest. A tetőzés magasságát a modell 1 cm pontosággal adja meg 1 napos késéssel, ami ez addigi előrejelzési tapasztalatokat figyelembe véve gyakorlati szempontból is használhatónak értékelhető (9. ábra).

Egy hasonló szituációban április 28-án is jól teljesít a modell. Ebben az esetben is egy apadás után kezd el újból áradni a Tisza Szegednél. A 1. napon +4 cm-rel haladja meg ez előrejelzés a mért vízállást, míg a 2. napra +2 cm-re csökken a különbség. A 3. napon -9 cm az eltérés, míg a 4. és 5. napon újból 5 cm alatti hibával számol a modell (10. ábra).

Április 23-án az apadó ágban a modell 1 napos előrejelzése 5 cm adódik magasabbnak, mint a valóság majd ez a különbség a második napra +10-cm-re nő. A harmadik napra a modell cmre pontosan jelzi előre a vízállást, azonban a negyedik és ötödik napon nem látja előre a trend megfordulását és 10 cm meghaladó hibával becsüli alul a vízállást. Itt jegyeznénk meg azt is, hogy a Közép-Tiszáról és a Marosról történő állomások további bevonásával a modellezés pontossága előreláthatólag tovább javítható.