Gevoeligheidsanalyse, calibratie en betrouwbaarheidsanalyse

Binnen de modelomgeving is het eenvoudig om berekende met waargenomen stijghoogten, waterstanden en fluxen te vergelijken. Dit werkt voor alle rekenprogramma’s. Door een bestand aan te maken met meetgegevens worden deze automatisch vergeleken met de modelresultaten. De afwijkingen van de berekende ten opzichte van de gemeten waarden ruimtelijk (als kaartbeelden) en in de tijd (grafieken) in beeld worden gebracht.

Een model op deze wijze calibreren is een bewerkelijke en tijdrovende aangelegenheid er zijn daarom een drietal modules beschikbaar waarmee een gevoeligheidsanalyse, automatische parameteroptimalisatie en betrouwbaarheidsanalyse mogelijk is. Deze modules; TRCALCON, MONTECARLO en PEST, gebruiken verschillende methoden om tot de ‘optimale’ parameterwaarden te komen. En zijn toe te passen of toepasbaar te maken voor ieder rekenprogramma binnen, maar ook buiten, het modelinstrumentarium.

TRCALCON
De module TRCALCON gaat voor de parameteroptimalisatie uit van de methode Marquart-Levenberg waarbij parameterwaarden na elke berekening automatisch worden aangepast op basis van een vergelijking van de modelresultaten met de opgegeven meetwaarden. TRCALCON optimaliseert niet alleen parameterwaarden maar kan ook de betrouwbaarheid van modelresultaten bepalen. De module vindt zijn toepassing bij verschillende rekenkernen.

MonteCarlo
Met MONTECARLO worden een groot aantal berekeningen uitgevoerd. De gebruiker kan zelf aangeven welke parameters bij de optimalisatie betrokken moeten worden en geeft hiervoor parameterverdelingen op. Op basis van de opgegeven parameterverdeling wordt voor elke nieuwe berekening een set met nieuwe parameterwaarden bepaald. De trekking van een waarde uit de parameterverdelingen geschiedt daarbij met de Latin-Hypercubemethode. Na afloop van alle berekeningen kan dan uit de resultaten die parametercombinatie worden geselecteerd die de geringste afwijking vertoont tussen de modelresultaten en de meetgegevens.

PEST
De USGS (Amerikaanse Geologische dienst die ook MODFLOW ontwikkelen) calibratie en optimalisatieprogramma PEST is geschikt gemaakt voor SOBEK en maakt deel uit van het modelinstrumentarium.

REPRESENTERMETHODE
TNO werkt momenteel aan de implementatie van de representermethode in de standaard MODFLOW versie 2000-2005. Indien de MODFLOWversie beschikbaar komt zal deze t.z.t. worden geïmplementeerd.