openda/costa voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen
DESCRIPTION
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 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/1.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
OpenDA/COSTA voor operationele modellen en
kalibratie rivier toepassingen
Nils van Velzen
Simona gebruikersdag
Oktober 2008
www.costapse.org
![Page 2: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/2.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Overzicht
• Data assimilatie en model kalibratie
• Motivatie
• Introductie COSTA en OpenDA
• Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ
• Model kalibratie met OpenDA
• Conclusies
www.costapse.org
![Page 3: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/3.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Data assimilatie en model kalibratie
• Gebruik van (computer) modellen– Voorspellen van de toekomst
![Page 4: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/4.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Data assimilatie en model kalibratie
• Oplossen van vraagstukken
![Page 5: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/5.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Data assimilatie en model kalibratie
• (Re)construeren van het heden/verleden
![Page 6: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/6.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Data assimilatie en model kalibratie
• Wat is een model?
![Page 7: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/7.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Data assimilatie en model kalibratie
• Observaties
![Page 8: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/8.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Data assimilatie en model kalibratie
• Data assimilatie: Het direct verbeteren van modelvoorspelling– Waterstanden– Snelheden
• Model kalibratie: Het verbeteren van de model parameters– Bodemruwheden– Diepte
![Page 9: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/9.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
COSTA en OpenDA
• Data assimilatie in WAQUA/TRIWAQ:– Steady state Kalman– RRSQRT
• Kalibratie van WAQUA/TRIWAQ– WAQAD (met en zonder adjoint model)– Calibriv
![Page 10: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/10.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
COSTA en OpenDA
• Speciale implementatie voor WAQUA
![Page 11: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/11.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
COSTA en OpenDA
• Model, Observaties en methode
![Page 12: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/12.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
COSTA en OpenDA
• Hergebruik van code
• Minder fouten in de code
• Minder complexe bouwstenen
• Eenvoudig uitproberen van verschillende methodes
• Samenwerking tussen instituten
![Page 13: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/13.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
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
![Page 14: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/14.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
COSTA en OpenDA
• Beschikbare methodes:– EnsKF– EnsrF– RRSQRT– COFFEE– Sir– Conjugrad– Lbfgs– Simplex
![Page 15: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/15.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
COSTA en OpenDA
• COSTA als het high performance gedeelte van OpenDA
![Page 16: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/16.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
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>
![Page 17: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/17.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
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)
![Page 18: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/18.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ
![Page 19: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/19.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ
• Experiment opgezet met het DCSM v6 model
• RRSQRT
• EnKF
![Page 20: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/20.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ
RRSQRT 20/40 modes
![Page 21: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/21.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Data assimilatie met WAQUA/TRIWAQ
Ensemble 20/40 modes
![Page 22: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/22.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
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
![Page 23: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/23.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
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
![Page 24: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/24.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Model kalibratie met OpenDA
![Page 25: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/25.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
Model kalibratie met OpenDA
![Page 26: OpenDA/COSTA voor operationele modellen en kalibratie rivier toepassingen](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022051316/56814f0a550346895dbc9f90/html5/thumbnails/26.jpg)
COSTACommon Set of Tools for Assimilation of Data
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