Чувствительность моделей речного стока к факторам среды и ее количественная оценка
Автор: Кирста Юрий Богданович
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Водные ресурсы
Статья в выпуске: 6-1 т.17, 2015 года.
Бесплатный доступ
Предложены новые методы оценки чувствительности моделей речного стока к естественным вариациям факторов среды и компонентного анализа дисперсии их невязки. На примере имитационной модели стока горных рек, построенной с помощью системно-аналитического моделирования, рассчитана ее чувствительность к указанным факторам. Чувствительность понижается в ряде осадки - температуры воздуха - ландшафтная структура, составляя 22-8-6 объясненных процентов у дисперсии наблюдаемых стоков. Рассчитаны все компоненты дисперсии невязки, в том числе компонент, определяемый погрешностью самих уравнений модели. Последний не превышает 34% дисперсии наблюдаемых стоков. Такая погрешность расчетов соответствует критерию Нэша-Сатклиффа NSE=0,66 и означает хорошее качество модели.
Системно-аналитическое моделирование, чувствительность модели, факторы среды, дисперсия невязки, речной сток
Короткий адрес: https://sciup.org/148204259
IDR: 148204259
Список литературы Чувствительность моделей речного стока к факторам среды и ее количественная оценка
- Hamby, D.M. A review of techniques for parameter sensitivity analysis of environmental models//Environmental Monitoring and Assessment. 1994. Vol. 32(2). P. 135-154.
- Chan, K. Sensitivity analysis of model output: variance-based methods make the difference/K. Chan, A. Saltelli, S. Tarantola//Proceedings of the Winter Simulation Conference. -Atlanta, Ga, USA, 1997. P. 261-268.
- Hanson, K.M., Hemez, F.M. (Eds.). Proceedings of the 4th International Conference on Sensitivity Analysis of Model Output (SAMO 2004). Santa Fe, New Mexico March 8-11, 2004. Internet: https://library. lanl.gov/ccw/samo2004/
- Loucks, D.P. and van Beek, E. with contributions from Stedinger J.R, Dijkman, J.P.M., Villars, M.T. Water Resources Systems. Planning and Management. An Introduction to Methods, Models and Applications. -Paris: UNESCO Publishing, 2005. 680 p.
- Fassò, A. Sensitivity Analysis for Environmental Models and Monitoring Networks. In: Voinov, A, Jakeman, A.J., Rizzoli, A.E. (Eds.). Proceedings of the iEMSs Third Biennial Meeting: "Summit on Environmental Modelling and Software". International Environmental Modelling and Software Society. -Burlington, USA, July 2006. 6 p. http://www.iemss.org/iemss2006/papers/s7/268_Fasso_0.pdf
- Saltelli, A. Global Sensitivity Analysis: The Primer/A. Saltelli, M. Ratto, T. Andres et al. -Chichester, England: John Wiley & Sons, 2008. 304 p.
- Faivre, R. Analyse de sensibilite et exploration de modeles. Applications aux modeles environnementaux/B. Iooss, S. Mahevas. -Editions Quae, 2013. 352 p.
- Skahill, B. E. Practice driven and state-of-the-art methods to quantify hydrologic model uncertainty. ERDC/CHL CHETN-IV-87. -Vicksburg, MS, U.S.: Army Engineer Research and Development Center, 2013. 19 p.
- Iooss, B. A review on global sensitivity analysis methods/B. Iooss, P. Lemaitre. In: Uncertainty management in Simulation-Optimization of Complex Systems: Algorithms and Applications, C. Meloni and G. Dellino (Eds.). -Springer US, 2015. 264 p.
- Song, X. Global sensitivity analysis in hydrological modeling: Review of concepts, methods, theoretical framework, and applications/X. Song, J. Zhang, C. Zhan et al.//Journal of Hydrology. 2015. Vol. 523. P. 739-757.
- Кирста, Ю.Б. Имитационная математическая модель стока средних и малых рек для горных территорий/Ю.Б. Кирста, А.В. Пузанов, О.В. Ловцкая и др.//Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т.14. №1(9). С. 2334-2342.
- Севастьянов, В.В. Климат высокогорных районов Алтая и Саян. -Томск: Издательство томского университета, 1998. 201 с.
- Кирста, Ю.Б. Типизация ландшафтов для оценки речного стока в Алтае-Саянской горной стране/Ю.Б. Кирста, Л.Ф. Лубенец, Д.В. Черных//Устойчивое развитие горных территорий. 2011. №2(8). С. 51-56.
- Кирста, Ю.Б. Пространственное обобщение климатических характеристик для горных территорий//Мир науки, культуры, образования. 2011. № 3 (28). С. 330-337.
- Kirsta, Yu.B. System-analytical modelling -Part I: General principles and theoretically best accuracies of ecological models. Soil-moisture exchange in agroecosystems//Ecol. Modelling. 2006. Vol. 191. P. 315-330.
- Кирста, Ю.Б. Информационно-физический закон построения эволюционных систем. Системно-аналитическое моделирование экосистем/Ю.Б. Кирста, Б.Ю. Кирста. -Барнаул: Изд-во Алт. гос. ун-та, 2014. 283 с.
- Moriasi, D.N. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulation/D.N. Moriasi, J.G. Arnold, M.W. Van Liew et al.//Transactions of the ASABE. 2007. V. 50(3). P. 885-900.
- Koch,·M. SWAT-modeling of the impact of future climate change on the hydrology and the water resources in the upper blue Nile river basin, Ethiopia/M. Koch,·N. Cherie//In: Proceedings of the 6-th International Conference on Water Resources and Environment Research, ICWRER 2013. Koblenz, Germany, June 3-7, 2013. P. 428-523.
- Селегей, В.В. Телецкое озеро/В.В. Селегей, Т.С. Селегей. -Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 143 с.
- Миркин, Б.М. Фитоценология. Принципы и методы/Б.М. Миркин, Г.С. Розенберг. -М.: Наука, 1978. 211 с.
- Рейфер, А.Б. Справочник по гидрометеорологическим приборам и установкам/А.Б. Рейфер, М.И. Алексеенко, П.Н. Бурцев и др. -Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1970. 372 с.
