260 likes | 399 Views
Nils van Velzen Simona gebruikersdag Oktober 2008. www.costapse.org. OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen. www.costapse.org. Overzicht. Data assimilatie en model kalibratie Motivatie Introductie COSTA en OpenDA Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ
E N D
Nils van Velzen Simona gebruikersdag Oktober 2008 www.costapse.org OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen
www.costapse.org Overzicht • Data assimilatie en model kalibratie • Motivatie • Introductie COSTA en OpenDA • Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ • Model kalibratie met OpenDA • Conclusies
Data assimilatie en model kalibratie • Gebruik van (computer) modellen • Voorspellen van de toekomst
Data assimilatie en model kalibratie • Oplossen van vraagstukken
Data assimilatie en model kalibratie • (Re)construeren van het heden/verleden
Data assimilatie en model kalibratie • Wat is een model?
Data assimilatie en model kalibratie • Observaties
Data assimilatie en model kalibratie • Data assimilatie: Het direct verbeteren van modelvoorspelling • Waterstanden • Snelheden • Model kalibratie: Het verbeteren van de model parameters • Bodemruwheden • Diepte
COSTA en OpenDA • Data assimilatie in WAQUA/TRIWAQ: • Steady state Kalman • RRSQRT • Kalibratie van WAQUA/TRIWAQ • WAQAD (met en zonder adjoint model) • Calibriv
COSTA en OpenDA • Speciale implementatie voor WAQUA
COSTA en OpenDA • Model, Observaties en methode
COSTA en OpenDA • Hergebruik van code • Minder fouten in de code • Minder complexe bouwstenen • Eenvoudig uitproberen van verschillende methodes • Samenwerking tussen instituten
COSTA en OpenDA • Voorheen COSTA en DA-Tools • COSTA: • Fortran/C • High performance • Ondersteuning voor parallel rekenen • Open source • DA-Tools: • Java • Makkelijk configureerbaar • Niet open source • Combinatie biedt voordelen van beide
COSTA en OpenDA • Beschikbare methodes: • EnsKF • EnsrF • RRSQRT • COFFEE • Sir • Conjugrad • Lbfgs • Simplex
COSTA en OpenDA • COSTA als het high performance gedeelte van OpenDA
Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ • WAQUA/TRIWAQ-COSTA koppeling is beschikbaar • Experimenten zijn eenvoudig realiseerbaar met COSTA data assimilatie methodes • waqpro.pl –costa yes –obssql <obsdatabase.sql>
Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ • Filters via runscript: • Ensemble Kalman • Rrsqrt (equivalent aan WAQUA/TRIWAQ filter • Parallel rekenen • Normaal parallel • Domein decompositie (horizontaal en vertikaal)
Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ • Experiment opgezet met het DCSM v6 model • RRSQRT • EnKF
Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ RRSQRT 20/40 modes
Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ Ensemble 20/40 modes
Model kalibratie met OpenDA • Calibriv: afregelen van rivieren • Efficiënt door directe koppeling tussen observatie locatie en afregeling riviervak • Behoefte aan hoog/laagwater ruwheden • OpenDa gebruiken (variatie op DUD) i.p.v. uitbreiden calibriv • Black box koppeling
Model kalibratie met OpenDA • Xml-configuratie bestanden (zelf) • Instellingen van het sparse-DuD algoritme • Type van de object functie • Afhankelijkheden: parameters-observaties • Xml-configuratie generiek • Koppeling tussen WAQUA/TRIWAQ • Zetten en lezen van parameters in siminp
Conclusies • Data assimilatie methoden en model Kalibratie methoden zijn belangrijke gereedschappen • COSTA-OpenDA maakt het gebruik van deze methoden (relatief) eenvoudig en goedkoop • COSTA en OpenDA kunnen gebruikt worden met WAQUA/TRIWAQ voor zowel data assimilatie als model kalibratie