Среднесрочный прогноз весеннего половодья на основе года-аналога

В этом году, благодаря общению с заинтересованными лицами, реализовали интересную идею по среднесрочному прогнозированию паводковой обстановки.

Перед началом каждого весеннего половодья Гидрометеорологическая служба на основе своих расчетов определяет год-аналог. Это позволяет заблаговременно получить ориентир, какие максимальные уровни на реках нас ожидают и когда они произойдут. Для этого достаточно просмотреть гидрограф уровней воды за указанный год. В прошлом году мы реализовали виджет, позволяющий по отдельно выбранному гидропосту получить гидрографы уровней воды за любой предыдущий год. При всем удобстве многолетнего сравнения это требовало от пользователя целый ряд действий: открыть виджет, выбрать гидропост, указать год-аналог.

В этом году мы автоматизировали этот процесс. После того как оператор ввел данные по уровням воды за текущий день по данным гидрологической сводки, система мониторинга и прогнозирования половодья для каждого гидропоста автоматически сравнивает гидрограф этого года со всеми предыдущими годами и выбирает наиболее близкий год. Под близостью понимается минимальное среднее расхождение за все совпадающие даты. В результате формируется диаграмма, которая помимо текущих уровней, выводит уровни найденного года-аналога. Тем самым мы получаем вариант среднесрочного прогноза. Вот несколько примеров таких диаграмм.

Данная диаграмма доступна в виде ссылки для каждого гидропоста и выводится в виде всплывающего окна, что избавляет от необходимости выполнения дополнительных действий. Стоит отметить, что сравнение проводится только для тех гидропостов, у которых есть, как минимум, пятилетняя история. И чем длиннее история, тем «лучший» год будет найден. Это лишний раз подтверждает известный тезис относительно экспертных систем: чем больше данных, тем «умнее» система.

Еще один интересный аспект. В ходе весеннего половодья 2018 года с вводом данной технологии интересно было наблюдать, как в первой половине половодья на большинстве гидропостов наиболее близким был 2010 год, но впоследствии уровни на реках «повели» себя так, что лучшим годом-аналогом стал 2004 год. Таким образом, в отличии от статичных предварительных прогнозов года-аналога при появлении нестандартных изменений система автоматически находит более точное сравнение.