Ana Sayfa › Genel › e-Kütüphane
İçindekiler
Bir modellemedeki zorluklar, belirlenmiş havzalar ile ilgili kullanılabilirliği ve doğruluğu konusunda modellerde kullanılabilecek verilerin geliştirilmesi için ihtiyaçlar vardır. Bu yağış ve buharlaşma gibi veri giriş zaman serisi içerebilir ve zaman serisi verileri ayarlamak veya modelin parametre değerlerini tahmin etmek için kullanılan bilgilerin yanı sıra, akarsu akışı, yeraltı suyu seviyesi ve su kalitesi verileri modelin sonuçlarını doğrulamak için kullanılır. Hidrolojik modeller operasyonel su kaynakları yönetimi araçlarının gerçek potansiyellerini gerçekleştirmek istiyorsak, başarılı bir şekilde uygulamak için gerekli bilgilerin temin edilmesi esastır. Modelleme araştırma projeleri kapsamında işlenmiş uydu görüntülerinin kullanılması ve birkaç yıl için bildirilmiştir operasyonel amaçlar için kullanılmakta olan bu teknolojinin örnekleri mevcuttur. Ancak, yer tabanlı gözlemlerin sürekli olmadığı gelişmekte olan dünyada, özellikle de su kaynakları yönetimi kuruluşları tarafından bu tekniklerin daha yaygın olarak kullanılması için muazzam bir potansiyel bulunmaktadır.
Küresel veya küresele yakın, uydu görüntülerinden geniş bir yelpazede elde edilen karasal bilgilerinin veri setleri giderek daha kullanılabilir ve ulaşılabilir hale gelmektedir. Eldeki bilgiler topografya, arazi örtüsü (d'Herbès ve Valentin, 1997) yanı sıra, zaman serisi çeşitleri (Xiang ve Smith, 1997), sıcaklık gibi parametrelerin görece nispeten statik özellikler içerir bitki su tüketimi (Kite ve Droogers, 2000), toprak nemi (Valentijn ve diğerleri, 2001) ve yağış (WMO-WCRP, 1986) verileri. Bunların çoğu, bazı bilgi eksikliklerini doldurmak ve su kaynakları tahmin modelleri için giriş verileri sağlamak için bir potansiyele sahiptir. Ancak, bu ürünler başarıyla ve güvenle kullanılacak ise birçok uygulamalı değerlendirmeler ele alınması gerekmektedir:
(a) Ölçülmüş tarihsel verilere karşı kalibre edilmiş hidrolojik modeller zaten kullanılıyor olabilir;
(b) Uydu verilerini kaydetmek nispeten kısa sürelere sahiptir;
(c) İdeal olarak, ölçülmüş ve uydu verilerinin birlikte kullanılması gerekir; Bu nedenle, iki veri kaynakları arasındaki ilişkileri sayısallaştırılmış olarak ve açıkça anlaşılması gerekiyor;
(d) Veriler gelişmekte olan ülkelerdeki su kaynakları uygulayıcıları için erişilebilir olmalıdır;
(e) Veri analizi ve işlenmesi için kullanılabilir kaynakları sıklıkla gelişmekte olan ülkelerde sınırlı olduğundan verilerin etkin olarak kullanılmasını sağlamak için gerekli teknikleri aşırı derecede karmaşık ya da zor anlaşılır olmaması gerekir.
Hidrolojik bir modellemede gelecekteki zorluklardan biri bu tekniklerin operasyonel kullanımını genişletmek olacaktır. Bu dolaylı sonucu olarak doğru ve mümkün olduğu kadar temsili olmasını sağlamak için bir ihtiyaçtır. En azından, bu su kaynaklarının geliştirilmesi kararları yeterli bir bilgi temelinde yapılabilmesi ve böylece model sonuçlarının sınırlamaları ve hata sınırlarının anlaşılması için gereklidir. Aşağıdaki alt bölümde, belirlenmiş havzalarında Uluslararası Hidroloji Bilimleri Birliğinin girişimiyle on yıllık süre için tahmin üzerine amaçlarından birini ifade etmektedir: Öngörü belirsizliği içinde bir zalma. Modellerin operasyonel kullanımlar için, sadece önemli belirsizlik bir azalma elde etmek için aynı zamanda girilen verilerin doğruluğu konusunda eksiksiz bilgi sağlayarak bu belirsizlikleri ölçmek mümkün değildir.
Dünyanın birçok bölgesinde secilmis veya drenaj havzalarında her ikisinde yeterli ölçüde ölçümler vardır ve var olan mevcut gözlem şebekelerindeki gerileme nedeniyle durum kötüye gitmektedir. Aynı zamanda, su kaynakları daha fazla kalabalık hale gelen bir dünyada büyüyen bir tehdit altında nedeniyle ve kişi başına düşen su için talep sürekli artmaktadır. Bu nedenle, veri temini kaynağındaki düşüşler nedeniyle veri gereksinimini artırmaktadır. Bu hidrolojik ve su kaynakları toplulukları açısından önemli bir sorun teşkil etmektedir: bulgunun değerlendirilmesi ve bir veri kaynağı ile yetersiz su kaynaklarını yönetme anlamına gelir.
Tanıma teknikleri belirlenmiş havzalar için uygulanabilir ihtiyacları yeni bir şey değildir. Bir akış katsayısı, kavramına dayanan on dokuzuncu yüzyılın akılcı formülü, bölgeselleşmenin bir habercisi olarak kabul edilebilir. Hidrolojik problemleri çözmek için belirlenmiş siteler için ölçümler arasındaki ekstrapolasyon uygulamada standart bir yöntem olmuştur. Bu bölümde birçok örnekler içerir. Kısım 6.3.2.2.5’de açıklanan sentetik birim hidrograf teorisi ve jeomorfoklimatik birim hidrograf teorisi bir model tasarımı, eğer herhangi bir yağış ve yüzey akış verilerinin az sayıda olduğu bölgeler için bir yüzey akış hidrografının tahminini sağlar. Bir tahmin sorunu, jeoistatistik bir tanıtımı başka yerlerde ölçülen bu değişken değerleri çok sayıda dayalı belirlenmiş bir yerde değişkenin değerini tahmin etmek için sağlanan yöntem olarak 6.2.3 sunulmuştur.
Örnek olarak yürütülen, ulusal ölçekte bölgeselleşmenin bir örneği olarak yapılan Taşkın Çalışmaları Raporu ve onun ekleri 1999 yılında yayınlanan Sel Tahmini Elkitabı İngiltere için gerçekleştirildi. Elkitabı secilmis havzalar için ölçülür olarak gelen model parametrelerinin bölgeselleştirilmesi ve de verilere dayalı tahminleri açıklamaktadır. Bu zirve akım hızının istatistiksel analizi ile yıllık maksimum veya zirve eşik üzerinden veya bir yağış-akış yaklaşımı kullanılarak, yeterince uzun veri kayıtları mevcut olup olmadığına bakılarak, taşkın frekans tahmini yürütmek için tavsiye edilir. Konu bölgesinde taşkın verileri büyük değeri olmakla birlikte, donor olmayan bir havzaya yakın ise verileri yakındaki bir sitede, bir donor havza, benzer bir havza ya da yakındaki su toplama havzası varsa benzer bir havzaya transfer olabilir. İndeks taşkın tahmini - yıllık taşkın ortalaması - taşkın pik verilerin yokluğunda havza tanımlayıcıları tespit edilebilir. Büyüme eğrisinin tahmini için toplu analizi, ölçülür kaydın uzunluğu veya 100 yıllık ya da 10 yıllık su baskını gibi hedef aralığına bağımlı olabilir. Son tercih yalnızca havza tanımlayıcılarını kullanarak yağış-akış modeli için parametreleri tahmin etmektir.
Uluslararası Hidroloji Bilimleri Birliği, seçilmiç havzalarda, 2003-2012, başlattığı on yılık olan tahmin çalışması üzerinde secilmis havzalardaki tahminlerde bulunmak için kapasitesinende önemli gelişmeler sağlamayı amaçlamaktadır (Sivapalan ve diğerleri, 2003). Bu on yılık öngörü belirsizliğinde bir azaltma getireceğini ve ölçeklendirme ile çoklu ölçeklendirme, karmaşık bir sistem yaklaşımı, doğrusal olmayan dinamikleri ve ekohidrolojik ilişkilere dayanan yeni teorilerin gelişmesine katkıda bulunması umulmaktadır. Bu aralık ve ölçekte hidrolojik değişkenlerin tahmininde kullanılan gözlemlerin genişletilmesi olmaksızın yapılamaz. Girişim ile operasyonel hidrolojide önemli ve ilgili olup on yıl secilmis havzaları ile başa çıkmak için geliştirilen operasyonel teknikler setinin sonunda önemli ölçüde büyümüş olacağı umulmaktadır.
Entegre su kaynakları yönetimi üzerinde artan bir vurgu ile su kaynakları sorunları çözmek amacıyla sık sık pratik yapmak için çeşitli modeller kullanmak gerekir. Örnekleme sistemlerinde, modeller ve ekonomik etki modelleri ile su miktarı ve kalitesi modellerinin kombine kullanımını içerebilir. Bir başka örnekte havza hidrolojisi modelleri için meteorolojik girdileri üretmek amacıyla iklim modellerinin kullanılmasıdır. Geçmişte bu serinin ayrı ayrı farklı süreçlerin modellenmesi ve bir sonraki girdi olarak bir modelin çıktıları kullanılarak elde edilmiştir. Bu yaklaşım, karmaşık doğal sistemlerinde varolan geri bildirimler birçok yoksayacak potansiyele sahiptir. Süreçlerin arasındaki bağlantılar dahil simülasyon ve geri besleme mekanizmaları her zaman adımında birleştirilirliği sayesinde modelleri paralel olarak çalıştırılması daha iyi bir yaklaşımdır. Geleneksel yöntemlerinin kullanılması, bu tek bir model özel uygulamalar için farklı modellenmeleri yaklaşımlarını seçme esnekliği engellemektedir, önemli bir gelişme görev içine ayrı modellerin tüm algoritmalarını birleştirerek içermesidir. Modellerin çakıştırtılması/birleştirilmesi çeşitli modelleri içeren tek bir yazılım paketinin veriler, jeografikel bilgi sistemi görselleştirme araçları ve model bağlantılarının yönetimini entegre çerçeve modellenme gelişimini kolaylaştırılabilir. Her biri farklı amaçlar için geliştirilmiş olan bu tür sistemlerin bir dizi şeklinde dünya çapında mevcuttur. Örnekler, http://www.epa.gov/waterscience/basins/bsnsdocs bulunabilir. HTML ve Hughes (2004b).
Son zamanlardaki yenilikler, Açık Modelleme Arayüzü (OpenMI-bakınız http://www.harmonit.org) farklı su ile ilgili süreçleri taklit modelleri ile bir zamansal ve mekansal olarak ilişkilendirilebilecek ve böylece süreç etkileşimlerinin simülasyon izin sağlamak için bir girişimi temsil ediyor. Amaç, paralel olarak çalışan modelleri birbirine bağlayan ve çalışan farklı zamansal ve mekansal ölçeklerdeki modeller arasında verileri doğrudan transfer yoluyla kolaylaştırmaktır. Mevcut birçok modellerin yakın gelecekte OpenMI uyumlu hale gelmesi bekleniyor.
