80 likes | 207 Views
Környezeti rendszerek modellezése. 11. előadás Modell kalibráció. Balogh Edina. Ismétlés: A modellalkotás folyamata. Identifikáció alaptörvények, feltevések számbavétele elégséges részrendszer kiválasztása matematikai realizáció (papír-ceruza / szoftver) Kalibráció
E N D
Környezeti rendszerek modellezése 11. előadás Modell kalibráció Balogh Edina
Ismétlés:A modellalkotás folyamata • Identifikáció • alaptörvények, feltevések számbavétele • elégséges részrendszer kiválasztása • matematikai realizáció (papír-ceruza / szoftver) • Kalibráció • modellállandók beállítása • számítások és megfigyelések összevetésén alapul • Validáció • kalibrált modell igazolása • független megfigyelések segítségével • Érzékenységvizsgálat
Példa: A Streeter-Phelps vízminőségi modell kalibrálása a folyókba bocsátott szerves szennyezés lebomlását írja le • 2 változó: • BOI (Biológiai Oxigén Igény) a szennyezőanyag koncentrációját jellemzi • DO olDott Oxigén koncentráció • 2 folyamat: • BOI bomlik és csökkenti DO-t • DO regenerálódik a levegőből való beoldódással • 3 paraméter: • lebomlási tényező k1, beoldódási tényező k2, telítési oxigén koncentráció Cs • Egyenletek a két változóra: -bomlás -bomlás+beoldódás
Példa: A Streeter-Phelps vízminőségi modell kalibrálása oldjuk meg az egyenletrendszert 1D permanens esetre: legegyszerűbb eset! BOD DO
Példa: A Streeter-Phelps vízminőségi modell kalibrálása kalibráljuk a modellt az x=0, 10, 20 és 30 km szelvényben mért adatok alapján: BOI szám BOI mért DO szám DO mért • tipp: • használjuk a mért kezdeti értékeket • fix Cs (fizikai paraméter!) • használjunk négyzetes hibát (deriválható, Abs nem!)
Példa: A Streeter-Phelps vízminőségi modell kalibrálása Probléma: E(k1,k2) explicit deriváltja nem meghatározható. Nem kereshetünk lok. minimumot dE/dk1=0 és dE/dk2=0 alapján Optimalizációs eljárást kell alkalmaznunk. Gyakran egyszerű modellek sem kalibrálhatóak algebrai módszerekkel.
Példa: A Streeter-Phelps vízminőségi modell kalibrálása Eopt k2 Eopt k1
A modellalkotás folyamata Identifikáció Kalibráció optimalizálás Validáció Érzékenység- vizsgálat