Zsuffa István: Műszaki hidrológia IV. (Budapest, 1999)
7.2. A VÍZJÁRÁS ELŐREJELZÉSE
végeredményeként látható volt, hogy ezen parciális korrelációs szűréssorozat milyen módszeresen ritkítja földrajzi értelemben is az állomáshálózat fölös információt hordozó elemeit. Az eredeti 25 éve készített gépi program ezeket a számításokat a teljes magyar Du- na-szakasz minden állomására és minden időelőnyre elvégezte. Az időelőnyt a gép az egyes állomásoknál csak addig növeli, amíg az előrejelzés pontosságát jellemző R „többszörös korrelációs tényező” (lásd Prékopa 1972) értéke az R ^ 0,8 feltételnek eleget tesz. A számítógépi program üzembe helyezése sikeresnek bizonyult. Problémák az árhullámok levonulásakor jelentkeztek. Az árhullámok tetőzésének előrejelzésére szolgáló, az előzőekben ismertetett gépi módszerek, illetve a klasszikus Szesztay Károly készítette segédletek mellett a folyamatos előrejelzési programmal kellett az árhullám tetőzését megelőző áradó vízállásokat is előrejelezni. Ezen árvizeket megelőző időszaknak kisvizei, illetve apadó vízállásai nem adtak megfelelő információt az áradó vízállások, vízállás változások várható alakulásának a becslésére. A logikus megoldás itt is a „klaszteranalízis” alkalmazása: Az áradó vízállás változások előrejelzésére nyilván a múltbeli vízállás változások áradó periódusainak az adataiból kell a vizsgálandó statisztikai mintát összeállítani. A rendelkezésre álló adatsorok ezt lehetővé teszik. A probléma az, hogy ebben az esetben nem a legutóbbi 90- 120 nap adatai között megfelelő számú ilyen eseményt nem találhatunk, hanem a vizsgálatot ki kell terjesztenünk akár a legutolsó 2, 3 sőt esetleg 20 év (azaz az Bécs fölötti erőművek kiépítése utáni időszak) valamennyi adatára. Az elmúlt évtizedek adataival végzett szimulációs előrejelzési vizsgálatok azt mutatták, hogy a kapcsolatok jellege igen nagy mértékben megváltozik a hullámtérre kilépő vízállások esetében. így tehát a „klaszteranalízist” ki kell terjeszteni a vízállások abszolút értékeire is. Hasonló módon igen nagy különbségek vannak a nagyon heves és a mérsékelt vízállás változások tartományaiban. A klaszteranalízis ilyen hatványozott alkalmazása helyett célszerűbbnek látszik a naponta felújítandó parciális korrelációszámítások statisztikai mintáit, különösen az erősebb vízjárás változásoknál az úgynevezett legközelebbi szomszédok N.N. („Nearest Neighboar”) módszerével összeállítani. A kritikus helyzetben a számítógép kiszámítja a teljes, osztrák-magyar Duna szakasz valamennyi aznapi és előző 2-5 napi vízállás és vízállás változás adatai és az elmúlt 2-3, esetleg 20 év minden napjának és a hozzátartozó előző 2-5 napnak vízállás és vízállás változás adatok különbségeinek a négyzetösszegét. Ezen kiszámított adatok nagyságrendi sorbarendezésével a gép meghatározza azt az N elemű statisztikai mintát amelynek elemei, a legkisebb négyzetek klasszikus elve alapján a vizsgált időpontbeli vízjárási helyzetet a legjobban jellemzik. Ezen N adat alapján, a 7.31 feltételnek eleget tevő n ismeretlenes k-adrendű többváltozós parciális korrelációs összefüggés és ezen összefüggés alapján az előrejelzendő vízállás meghatározható. Az ismertetett kettős szűréssel meghatározott, illetve a klaszteranalízissel, valamint a legközelebbi szomszédok N.N. módszerével az adott helyzetre adaptált kapcsolatok mindegyike más és más jellegű. A kettős szűrővel megritkított változók száma lehetővé teszi, hogy csak a meder és hullámtér adott időpontbeli állapotát jellemző legutóbbi 90 240