06.3 Ermittlung von Gütekriterien – ArcEGMO Dokumentation

Die folgenden Gütekriterien werden ermittelt:

Name (allgemein) (in der Gue_Ges.xlx) (in der arc_egmo.txt)	Gleichung	Eignung für
Bias (normiert und in %) Bilanz[%] Bil	$\fn_jvn \small 100\cdot \frac{\frac{1}{n}\displaystyle\sum_{t=1}^{n}(Q_{sim} - Q_{gem})}{\displaystyle\overline{Q}_{gem}}$	Bilanzierung
ED (nur intern verwendet)	$\fn_jvn \small \frac{\displaystyle\sum_{t=1}^{n}(Q_{sim} - Q_{gem})^2}{\displaystyle\sum_{t=1}^{n}(Q_{gem} -\overline{Q}_{gem})^2}$	gesamtes Abflussspektrum, Optimum 0
Effizienz (Nash-Sutcliffe) Effizienz E	$\fn_jvn \small 1-ED$	gesamtes Abflussspektrum, Optimum 1
Absoluter Standardfehler abs.Fehler aF	$\sqrt{\frac{1}{n}\sum_{t=1}^{n}(Q_{sim} - Q_{gem})^2}$	Niedrig- bis Mittelwasserbereich, Optimum 0
Relativer Standardfehler relat.Fehler rF	$\frac{\sqrt{\frac{1}{n}\displaystyle\sum_{t=1}^{n}(Q_{sim} - Q_{gem})^2}}{\overline{Q}_{gem}}$	Hochwasserbereich, Optimum 0

In der Datei Gue_Ges.xlx werden die Größen (Effizienz, Bilanz[%], Qpeg, Qsim, abs.Fehler, abs.Fehler_NW, abs.Fehler_HW, relat.Fehler, Vol.Defizit[m3proJahr], Vol.Ueberschuss[m3proJahr]) für den Gesamtzeitraum herausgeschrieben. Die ZuordnungsID beinhaltet die Pegelkennung wenn diese in der hyd_stat.sdf angesteuert wird. Ist die Pegelkennung deaktiviert, wird für die ZuordnungsID die Zeilennummer des jeweiligen Pegels in der Pegeltabelle verwendet.

Die Datei Eff_NS.xlx, die im Ergebnisverzeichnis abgelegt wird, beinhaltet die Jahreswerte der Effizienzen für alle im Modell verwalteten Pegel in einer direkt in Excel einlesbaren Form. Diese jahresbezogenen Gütekriterien gestatten ein schnelles Auffinden von Problemperioden auf der einen oder von besonders gut angepassten Zeiträumen auf der anderen Seite.

Ebenfalls neu ist die ins Arc_EGMO-Verzeichnis ausgegebene Datei Gue_ges.xlx, welche die Gütekriterien über den jeweils über die Pegel abgedeckten Beobachtungszeitraum beinhaltet.

Als Gütekriterien werden ausgegeben:

Die Datei Gusumtmp.txt enthält die Summenwerte der obigen Gleichungen zur Berechnung der Gütekriterien. Diese Werte sind für den normalen Anwendungsfall ohne Bedeutung.

ArcEGMO wurde aber auch insofern erweitert, dass das Programm zu Beginn eines Berechnungslaufes prüft, ob eine Datei Gusumtmp.tmp existiert. Ist dies der Fall, werden die Werte eingelesen und bilden die Startbelegung der Summenfelder für die Berechnung der Gütekriterien.

Gerade in der Hochwassermodellierung, in der das Modell oft an verschiedene Einzelereignisse angepasst werden muss, kann durch eine Umbenennung der vom Programm erzeugten Ausgabedatei Guetekrit.txt in Gusumtmp.tmp ein Gütekriterium über mehrere Einzelereignisse berechnet werden. Durch eine geschickte „batch-gestützte“ Steuerung des Berechnungsablaufes über mehrere Einzelereignisse lässt sich dies auch effektivieren.