33. Калибровка¶

При моделировании фильтрационных течений с переносом примесей в подземном пространстве просто подготовки модели бывает недостаточно. Это происходит из-за неопределенности множества параметров рассчитываемой территории (расчетного коэффициента фильтрации рек, коэффициента перетока подрусловых отложений водоемов, инфильтрационного питания и др.). Такие параметры невозможно определить точно. Для их уточнения необходимо использовать калибровку модели по натурным данным (измеренным напорам на наблюдательных скважинах, вычисленных приближенно расходов разгрузки грунтовых вод в гидрологические объекты, замеров концентраций химических компонентов на наблюдательных скважинах).

В препроцессоре реализована возможность подготовки геофильтрационных и геомиграционных моделей для калибровки. Для калибровки геофильтрационных моделей задаются параметры:

горизонтальный коэффициент фильтрации;

вертикальная анизотропия тензора фильтрации;

упругоемкость;

инфильтрационное питание;

максимальная эвапотранспирация;

коэффициент перетока подрусловых отложений водоемов;

расчетный коэффициент фильтрации рек.

Для калибровки геомиграционных моделей задаются параметры:

коэффициент распределения;

параметры дисперсивности породы (продольной и поперечной).

33.1. Требования к модели¶

Подготовленную геофильтрационную или геомиграционную модель можно запустить на калибровку. Для этого должны быть выполнены следующие условия:

в параметрах модели установлен тип расчета - «Калибровочный расчет (серия)». Чтобы открыть диалог для выбора типа расчета (Рис.33.1.1), необходимо в дереве параметров модели выбрать пункт «Общие»;

Рисунок 33.1.1 - Задание калибровочного расчета в настройках

выбран тип калибровки: геофильтрационная или геомиграционная. Тип калибровки также задается в пункте «Общие» (Рис.33.1.1);

задан компонент, в случае если выбрана геомиграционная калибровка. Геомиграционная калибровка может производиться только по одному компоненту. Чтобы выбрать компонент для калибровки, нужно перейти в пункт «Компоненты» и в таблице в столбце «Калибровать» установить галочку (Рис.33.1.2);

Рисунок 33.1.2 - Задание компонента для геомиграционной калибровки

зарегистрированы калибруемые параметры;

в модели заданы наблюдательные скважины с натурными данными по напорам для геофильтрационных моделей, и с натурными данными о значениях концентрации выбранного в пункте 3 компонента для геомиграционных моделей.

33.2. Регистрация параметров¶

Регистрация подразумевает установку параметрам (горизонтальный коэф. фильтрации и пр.) признака калибровки. После регистрации все параметры попадают в модуль управления данными калибровки. Калибруемые параметры делятся на стационарные и нестационарные. Нестационарные параметры могут калиброваться в разных стресс-периодах.

33.2.1. Стационарные параметры¶

Горизонтальный коэффициент фильтрации
Вертикальная анизотропия тензора фильтрации
Упругоемкость
Параметры дисперсивности
Коэффициент распределения

33.2.1.1. Горизонтальный коэффициент фильтрации ¶

Задать горизонтальный коэффициент фильтрации для калибровки можно двумя способами:

с помощью диалога управления параметрами зоны со свойствами (Рис.33.2.1.1);

в редакторе пород.

На (Рис.33.2.1.1) представлен диалог управления параметрами зоны.

Рисунок 33.2.1.1 - Диалог управления параметрами зоны со свойствами

В диалоге необходимо:

выбрать калибруемый параметр. Для этого нужно в списке «Свойства» раскрыть группу параметров «KH и VANI» и отметить галочкой параметр «Гор. коэф. фильтрации»;

установить галочку в поле «Калибровать», чтобы задать параметру признак калибровки;

задать стартовое значение параметра для калибровки в поле «Значение константы»;

нажать кнопку «Обновить» диалога, чтобы сохранить внесенные данные.

На (Рис.33.2.1.2) представлено окно редактора пород.

Рисунок 33.2.1.2 - Окно редактора пород

Чтобы задать горизонтальный коэффициент фильтрации для калибровки в редакторе пород, нужно:

выбрать породу в таблице пород, чтобы открыть диалог для задания свойств породы;

во вкладке «Фильтр. и мигр. свойства» задать стартовое значение калибруемого параметра в поле «Гор. коэф. фильтрации»;

установить параметру признак калибровки галочкой в поле «Калибровать».

Примечание

При калибровке модели не стоит задавать одновременно породы с калибруемым свойством и зоны с калибруемым свойством. Вместо зон стоит использовать полигон с заданной породой.

33.2.1.2. Вертикальная анизотропия тензора фильтрации ¶

Задать вертикальную анизотропию тензора фильтрации для калибровки можно двумя способами:

с помощью диалога управления параметрами зоны со свойствами (Рис.33.2.1.3);

в редакторе пород.

На (Рис.33.2.1.3) представлен диалог управления параметрами зоны.

Рисунок 33.2.1.3 - Диалог управления параметрами зоны со свойствами

В диалоге необходимо:

выбрать калибруемый параметр. Для этого нужно в списке «Свойства» раскрыть группу параметров «KH и VANI» и отметить галочкой параметр «Верт. Анизотропия»;

установить галочку в поле «Калибровать», чтобы задать параметру признак калибровки;

задать стартовое значение параметра для калибровки в поле «Значение константы»;

нажать кнопку «Обновить» диалога, чтобы сохранить внесенные данные.

На (Рис.33.2.1.4) представлено окно редактора пород.

Рисунок 33.2.1.4 - Окно редактора пород

Чтобы задать вертикальную анизотропию для калибровки в редакторе пород, нужно:

выбрать породу в таблице пород, чтобы открыть диалог для задания свойств породы;

во вкладке «Фильтр. и мигр. свойства» задать стартовое значение калибруемого параметра в поле «Верт. Анизотропия»;

установить параметру признак калибровки галочкой в поле «Калибровать».

33.2.1.3. Упругоемкость ¶

Задать упругоемкость для калибровки можно с помощью диалога управления параметрами зоны со свойствами (Рис.33.2.1.5).

Рисунок 33.2.1.5 - Диалог управления параметрами зоны со свойствами

В диалоге необходимо:

выбрать калибруемый параметр. Для этого нужно в списке «Свойства» раскрыть группу параметров «Упругоемкость» и отметить галочкой параметр «Упругоемкость (MF)»;

установить галочку в поле «Калибровать», чтобы задать параметру признак калибровки;

задать стартовое значение параметра для калибровки в поле «Значение константы»;

нажать кнопку «Обновить» диалога, чтобы сохранить внесенные данные.

33.2.1.4. Параметры дисперсивности ¶

Задать дисперсивность можно, задав параметр продольной и поперечной дисперсивности, либо задав параметр продольной дисперсивности и детально задав поперечную дисперсивность (горизонтальную и вертикальную).

Задать параметры дисперсивности для калибровки можно двумя способами:

с помощью диалога управления параметрами зоны со свойствами (Рис.33.2.1.6);

в редакторе пород.

На (Рис.33.2.1.6) представлен диалог управления параметрами зоны.

Рисунок 33.2.1.6 - Диалог управления параметрами зоны со свойствами

Чтобы задать параметры дисперсивности для калибровки в зоне, необходимо:

в списке «Процесс» выбрать «Дисперсия»;

отметить галочкой параметры;

установить галочку в поле «Калибровать», чтобы задать параметру признак калибровки;

задать стартовое значение параметра для калибровки в поле «Значение константы»;

нажать кнопку «Обновить» диалога, чтобы сохранить внесенные данные.

На (Рис.33.2.1.7) представлено окно редактора пород.

Рисунок 33.2.1.7 - Окно редактора пород

Чтобы задать параметры дисперсивности для калибровки в редакторе пород, нужно:

выбрать породу в таблице пород, чтобы открыть диалог для задания свойств породы;

во вкладке «Фильтр. и мигр. свойства» задать стартовое значение калибруемого параметра в соответствующих полях («Парам. продол. дисперсивности», «Парам. попереч. дисперсивности», «Парам. гор. попереч. дисперсивности», «Парам. верт. попереч. дисперсивности»). Детальное задание параметра поперечной дисперсивности становится возможным, если в списке «Поперечная дисперсивность» выбрать «Задать отдельно DH и DV»;

установить параметрам признак калибровки галочкой в поле «Калибровать».

33.2.1.5. Коэффициент распределения ¶

Задать коэффициент распределения для калибровки можно двумя способами:

с помощью диалога управления параметрами зоны со свойствами (Рис.33.2.1.8);

в редакторе пород.

На (Рис.33.2.1.8) представлен диалог управления параметрами зоны.

Рисунок 33.2.1.8 - Диалог управления параметрами зоны со свойствами

Чтобы задать коэффициент распределения для калибровки в зоне, необходимо:

в списке «Процесс» выбрать «Сорбция»;

отметить галочкой параметр «коэфф. распределения»;

установить галочку в поле «Калибровать», чтобы задать параметру признак калибровки;

задать стартовое значение параметра для калибровки в поле «Значение константы»;

нажать кнопку «Обновить» диалога, чтобы сохранить внесенные данные.

На (Рис.33.2.1.9) представлено окно редактора пород.

Рисунок 33.2.1.9 - Окно редактора пород

Чтобы задать коэффициент распределения для калибровки в редакторе пород, нужно:

выбрать породу в таблице пород, чтобы открыть диалог для задания свойств породы;

во вкладке «Сорбционные свойства» в таблице создать строку кнопкой «+»;

в колонке «Коэфф. распределения» задать значение коэффициента распределения для выбранного в колонке «Компонент» компонента;

установить параметру признак калибровки галочкой в столбце «Калибровать».

33.2.2. Нестационарные параметры¶

Расчетный коэффициент фильтрации рек
Коэффициент перетока подрусловых отложений водоемов
Максимальная эвапотранспирация
Инфильтрационное питание

33.2.2.1. Расчетный коэффициент фильтрации рек ¶

Расчетный коэффициент фильтрации рек задается в речных узлах выбранного сегмента. Для того, чтобы задать расчетный коэффициент фильтрации рек для калибровки, нужно:

в диалоге управления параметрами речного сегмента (Рис.33.2.2.1) в поле «Тип временной таблицы в речных узлах» выбрать «С привязкой к началу периода»;

Рисунок 33.2.2.1 - Диалог управления параметрами речного сегмента

открыть диалог управления параметрами речного узла (Рис.33.2.2.2);

Рисунок 33.2.2.2 - Диалог управления параметрами речного узла

в колонке «Номер периода» таблицы диалога установить номер периода, в котором будет производиться калибровка параметра;

в колонке «Расч. коэфф. фильтрации» задать стартовое значение калибруемого параметра;

в колонке «Калибровать» установить галочку, чтобы задать параметру признак калибровки;

нажать кнопку «Обновить» диалога, чтобы сохранить внесенные данные.

33.2.2.2. Коэффициент перетока подрусловых отложений водоемов ¶

Задать коэффициент перетока подрусловых отложений для калибровки можно с помощью диалога управления параметрами водоема (Рис.33.2.2.3).

Рисунок 33.2.2.3 - Диалог управления параметрами водоема

В диалоге необходимо:

в поле «Тип временной таблицы» выбрать «С привязкой к началу периода»;

в колонке «Номер периода» таблицы установить номер периода, в котором будет производиться калибровка параметра;

в колонке «Коэфф. перетока» задать стартовое значение калибруемого параметра;

в колонке «Калибровать» установить галочку, чтобы задать параметру признак калибровки;

нажать кнопку «Обновить» диалога, чтобы сохранить внесенные данные.

33.2.2.3. Максимальная эвапотранспирация ¶

Задать максимальную эвапотранспирацию для калибровки можно с помощью диалога управления параметрами эвапотранспирации (Рис.33.2.2.4).

Рисунок 33.2.2.4 - Диалог управления параметрами эвапотранспирации

В диалоге необходимо:

в поле «Тип временной таблицы» выбрать «С привязкой к началу периода»;

в колонке «Номер периода» таблицы установить номер периода, в котором будет производиться калибровка параметра;

в колонке «Макс. эвапотранспирация» задать стартовое значение калибруемого параметра;

в колонке «Калибровать» установить галочку, чтобы задать параметру признак калибровки;

нажать кнопку «Обновить» диалога, чтобы сохранить внесенные данные.

33.2.2.4. Инфильтрационное питание ¶

Задать инфильтрационное питание для калибровки можно с помощью диалога управления параметрами зоны инфильтрации (Рис.33.2.2.5).

Рисунок 33.2.2.5 - Диалог управления параметрами зоны инфильтрации

В диалоге необходимо:

в поле «Тип временной таблицы» выбрать «С привязкой к началу периода»;

в колонке «Номер периода» таблицы установить номер периода, в котором будет производиться калибровка параметра;

в колонке «Инфильтр. питание» задать стартовое значение калибруемого параметра;

в колонке «Калибровать» установить галочку, чтобы задать параметру признак калибровки;

нажать кнопку «Обновить» диалога, чтобы сохранить внесенные данные.

33.3. Модуль управления данными калибровки¶

После регистрации параметры попадают в модуль управления данными калибровки (Рис.33.3.1).

Рисунок 33.3.1 - Модуль управления данными калибровки

Модуль состоит из двух вкладок для стационарных и нестационарных параметров и миникарты. Все калибруемые параметры отображаются в дереве и образуют множества по типу параметра (горизонтальный коэфф. фильтрации и пр.). Для каждого параметра определено правило, по которому параметр будет калиброваться. Модуль позволяет создавать группы из параметров одного типа, для задания у них общего правила калибровки.

33.3.1. Дерево калибруемых параметров¶

Рисунок 33.3.1.1 - Дерево калибруемых параметров

Дерево калибруемых параметров (Рис.33.3.1.1) содержит колонки:

«Параметр» - содержит группы калибруемых параметров, внутри которых приведены имена всех объектов, у которых калибруется данный параметр;

«Информация» - отображает некоторую дополнительную информацию о параметре (например, единицы измерения параметра, принадлежность объекта, в котором задан параметр, к какой-либо группе в 2D редакторе);

«Минимум» - минимальное допустимое значение калибруемого параметра;

«Стартовое значение» - начальное значение калибруемого параметра (соответствует заданному значению в 2D редакторе);

«Максимум» - максимальное допустимое значение калибруемого параметра;

«Число шагов» - число шагов изменения параметра внутри заданного диапазона;

«Шаг по диапазону» - шаг изменения калибруемого параметра внутри заданного диапазона;

«Логарифмическая трансформация» - признак калибровки логарифма параметра (в логарифмическом диапазоне). Если в дереве параметров включена галочка в данном столбце, то рядом с обычным значением параметра отображается его логарифмическое представление (если оно возможно);

«Калибровать» - признак калибровки параметра.

Примечание

Во вкладке «Нестационарные параметры» расположен список, в котором можно выбрать номер стресс-периода, для отображения параметров, зарегистрированных в нем.

33.3.2. Задание правил калибровки параметров¶

После регистрации всем параметрам задаются правила, по которым они будут калиброваться. По умолчанию минимально и максимально допустимые значение параметров задаются как:

Минимум = Стартовое значение параметра / 100;

Максимум = Стартовое значение параметра * 100.

В дереве параметров можно скорректировать диапазон изменения калибруемых параметров, изменить стартовое значение параметра, задать число шагов изменения параметра внутри заданного диапазона или изменить шаг. Чтобы задать новое значение в какой-либо колонке дерева параметров, нужно:

двойным щелчком мыши в соответствующем столбце дерева активировать поле для ввода нового значения;

задать новое значение;

нажать клавишу «Enter», чтобы сохранить произведенные изменения.

Примечание

При изменении стартового значения калибруемого параметра автоматически производится его обновление в свойствах соответствующего объекта в 2D редакторе или в свойствах породы.

Примечание

Колонки дерева «Число шагов» и «Шаг по диапазону» взаимозависимы: изменение числа шагов приводит к автоматическому пересчету шага по диапазону и наоборот.

Для ряда колонок дерева разработано меню с инструментами для быстрого задания значений параметров. Открыть меню можно нажатием правой кнопки мыши по названию колонки. Ниже приведено описание опций меню для колонок дерева.

«Минимум»:
- «Принять равным стартовому значению» - производит замену минимально допустимого значения параметра на стартовое значение (для всех параметров или только для выбранных);
«Стартовое значение»:
- «Принять равным минимуму» - производит замену стартового значения параметра на минимально допустимое значение параметра (для всех параметров или только для выбранных);
«Максимум»:
- «Задать максимальное значение» - открывает диалог (Рис.33.3.2.1) для задания максимально допустимого значения параметра (для всех параметров или только для выбранных);
  
  Рисунок 33.3.2.1 - Диалог для ввода значения
«Число шагов»:
- «Изменить количество шагов» - открывает диалог (Рис.33.3.2.1) для задания количества шагов (для всех параметров или только для выбранных);
«Число шагов»:
- «Изменить количество шагов» - открывает диалог (Рис.33.3.2.1) для задания количества шагов (для всех параметров или только для выбранных);
«Калибровать»:
- «Учитывать ВСЕ параметры при калибровке» - производить учет всех параметров при калибровке;
- «Учитывать ВЫБРАННЫЕ параметры при калибровке» - производить учет выбранных параметров при калибровке.

33.3.3. Создание групп из параметров¶

В модуле управления данными калибровки предусмотрена возможность создания групп из параметров для задания у них общего правила калибровки. Создавать группы можно только из параметров одного типа. Чтобы создать группу из параметров, необходимо:

выбрать параметры в дереве с помощью клавиш «Ctrl» или «Shift»;

открыть меню правой кнопкой мыши;

выбрать команду «Создать группу из параметров»;

Рисунок 33.3.3.1 - Контекстное меню создания группы из параметров

в диалоге задать имя группы и нажать кнопку «Создать».

В дереве параметров появится элемент «Группы», в котором будет содержаться созданная группа. На (Рис. 33.3.3.2) представлен вид дерева параметров калибровки после создания группы.

Рисунок 33.3.3.2 - Дерево параметров калибровки после создания группы

Если у какого-либо параметра в дереве параметров поле «Информация» подсвечено каким-либо цветом и в нем отображается имя множества из объектов в 2D редакторе, то с помощью команды «Выбрать все параметры из объектов гр. <Имя_группы>» можно выбрать все параметры, которые заданы внутри объектов группы 2D редактора (Рис. 33.3.3.3).

Рисунок 33.3.3.3 - Вид параметров в дереве, имеющих признак группы в 2D редакторе

Примечание

Нельзя создать группу из уже созданных групп.

33.3.4. Добавление параметров к группе¶

После создания группы из калибруемых параметров к ней можно добавить другие параметры такого же типа. Для этого нужно:

выбрать параметры в дереве, которые нужно добавить к группе, используя клавиши «Ctrl» или «Shift»;

открыть меню правой кнопкой мыши;

выбрать команду «Добавить к группе» | «<Имя_группы>».

Рисунок 33.3.4.1 - Команды меню для добавления параметров к группе

На (Рис. 33.3.4.2) представлен вид дерева после добавления параметров в группу.

Рисунок 33.3.4.2 - Вид дерева параметров после добавления параметров в группу

Примечание

Нельзя напрямую добавить к группе параметры, которые принадлежат к другой группе. Сделать это можно в два этапа. Сначала удалить параметры из одной группы, а затем добавить их к другой.

33.3.5. Удаление параметров из групп¶

Параметры, которые были объединены в группы, можно удалить из нее. После удаления из группы параметры снова будут калиброваться по индивидуальному правилу.

Чтобы удалить параметры из группы, нужно:

выбрать параметры, используя клавиши «Ctrl» или «Shift»;

открыть меню правой кнопкой мыши;

Рисунок 33.3.5.1 - Команды меню для удаления параметров из группы

выбрать команду «Удалить параметры из группы».

На (Рис. 33.3.5.2) представлено дерево параметров после удаления параметров из группы.

_images/calibration_menu_remove_from_group1.png

Рисунок 33.3.5.2 - Дерево параметров после удаления параметров из группы

Примечание

Если удалить из группы все параметры, сама группа удалена не будет. Впоследствии к такой группе можно будет добавлять параметры.

33.3.6. Удаление групп параметров¶

В модуле управления данными калибровки реализована возможность удаления групп параметров. После удаления группы все ее параметры будут калиброваться по индивидуальному правилу. Чтобы удалить группу, нужно:

выбрать группу;

открыть меню правой кнопкой мыши;

Рисунок 33.3.6.1 - Команды меню для удаления группы

выбрать команду «Удалить группу».

На (Рис. 33.3.6.2) представлено дерево параметров после удаления группы.

_images/calibration_dialog_remove_group.png

Рисунок 33.3.6.2 - Дерево параметров после удаления группы

Примечание

Удалить калибруемые параметры из дерева параметров невозможно. Это можно сделать лишь из 2D редактора. Удаленные параметры будут удалены из дерева параметров. При этом, если удаленные параметры находились в группе, они будут удалены из нее.

33.3.7. Миникарта¶

На миникарте (Рис. 33.3.7.1) отображается граница контура области моделирования, а также объекты, в которых заданы калибруемые параметры. Также на миникарту нанесены наблюдательные скважины.

Рисунок 33.3.7.1 - Миникарта

При выборе какого-либо калибруемого параметра в дереве на миникарте будет подсвечен объект, в котором задан данный параметр. При выборе группы подсветятся объекты, в которых заданы параметры, объединенные в группу (Рис. 33.3.7.2).

_images/calibration_minimap_select_river.png

Рисунок 33.3.7.2 - На миникарте подсвечена группа речных узлов сегментов рек

33.4. Настройки калибровки¶

Настройки калибровки задаются во вкладке «Параметры модели» в пункте «Калибровка». На (Рис. 33.4.1) представлен диалог с настройками калибровки.

Рисунок 33.4.1 - Диалог настроек калибровки

В диалоге нужно задать:

«Метод калибровки» - метод калибровки модели как «черного ящика»:

«Случайный поиск» - метод, в котором каждый новый набор параметров выбирается как случайная точка в гиперпараллелепипеде ограничений на калибруемые параметры;

«Линейный пошаговый поиск» - метод, при котором из случайной точки поиск оптимума ведется поочередно по всем направлениям;

«Количество итераций калибровки» - максимальное число итераций, которое может быть затрачено на калибровку модели.

«Критерий завершения» - в данном списке нужно выбрать один за критериев завершения калибровки:

«Минимум оценочной функции» - если в процессе калибровки оценочная функция станет меньше данного числа, процесс калибровки будет завершен;

«Минимум ошибки» - если в процессе калибровки оценочная функция станет меньше данного числа, процесс калибровки будет завершен;

«Минимум оценочной функции» - в данном поле задается число для соответствующего «Критерия завершения».

«Минимум ошибки» - в данном поле задается число для соответствующего «Критерия завершения».

«Пересчет точки старта при сред. кв. отклонении более» - в данном поле задается число, необходимое для пересчета точки старта в методах оптимизации. Если число будет слишком маленьким, то метод будет постоянно менять точку старта;

«Использовать при калибровке расход, заданный в реках и водоемах» - в целевую функцию при включенной опции будут добавляться сопоставление модельных и натурных расходов по сегментам рек, водоемам и группам таких объектов. Целевой функционал выглядит в этом случае так: $F( \bar{U} ) = \Sigma \omega (H_{obs}-H_{model})^2 + \Sigma (Q_{river}-Q_{model})^2$ ;

«Записывать лучшие напоры» - в процессе калибровки при нахождении набора параметров с лучшими значением целевой функции, модельные напоры будут записаны в базу данных результатов.

Примечание

Если объект принадлежит группе, для которой заданы натурные данные, и у самого объекта также заданы натурные данные, то при калибровке будут использованы натурные данные, заданные для группы.
Если объект принадлежит группе, для которой не заданы натурные данные, и у самого объекта заданы натурные данные, то при калибровке будут использовать натурные данные, заданные в объекте.

33.5. Просмотр результатов калибровки¶

В процессе калибровки расчетная программа записывает двоичный файл, который содержит вектора значений параметров и соответствующие им натурные и модельные величины на каждый шаг калибровки. В препроцессоре реализован модуль для отображения результатов калибровки.

33.5.1. Загрузка результатов¶

Чтобы загрузить результаты калибровки, необходимо:

нажать кнопку («Загрузить результаты калибровки»), расположенную на панели вкладок рабочего окна (Рис.33.5.1.1). Откроется диалог для выбора файла;

Рисунок 33.5.1.1 - Команда загрузки результатов калибровки в модель
выбрать файл, который содержит результаты калибровки. В препроцессоре откроется модуль отображения результатов калибровки (вкладка «Калибровка-результаты») (Рис.33.5.2.1).

33.5.2. Модуль отображения результатов калибровки¶

На (Рис.33.5.2.1) представлен модуль отображения результатов калибровки.

Рисунок 33.5.2.1 - Окно модуля отображения результатов калибровки

Модуль отображения результатов калибровки позволяет:

просматривать наборы откалиброванных параметров;

отображать модельные и натурные данные в виде таблиц и диаграмм;

строить диаграммы чувствительности модели по натурным данным;

загружать выбранный набор откалиброванных параметров в модель.

33.5.2.1. Наборы откалиброванных параметров¶

В окне «Наборы параметров» (Рис.33.5.2.2) можно посмотреть все откалиброванные параметры на каждый шаг калибровки.

Рисунок 33.5.2.2 - Окно «Наборы параметров» модуля отображения результатов калибровки

Для этого в списке «Номер набора» нужно выбрать номер набора для отображения. Рядом с номером набора в списке отображается значение целевой функции (F), соответствующее данному набору. С помощью полей «Формат» и «Число знаков после запятой» можно управлять представлением значений целевой функции в списке «Номер набора». С помощью кнопок «Лучший набор» и «Худший набор» можно выбрать набор параметров, соответствующий минимальному или максимальному значению целевой функции.

После выбора набора параметров ниже в дереве отображаются все откалиброванные параметры данного набора. Для удобства параметры объединены в множества по типу. Параметры, которые в модуле управления данными калибровки были объединены в группу, в дереве также отображаются в виде группы. Дерево состоит из следующих колонок:

«Параметр» - отображает название объекта из 2D редактора или название породы, в которых был задан откалиброванный параметр;

«Информация» - отображает дополнительную информацию о параметре. К примеру, для геомиграционной калибровки отображает название компонента;

«Объект в модели?» - отображает статус параметра:

- объекта с данным параметром нет в загруженной в модели, либо модель не загружена в препроцессоре;

- объект с данным параметром есть в загруженной в модели.

33.5.2.2. Модельные и натурные данные¶

Окно «Модельные и натурные данные» (Рис.33.5.2.3) состоит из следующих вкладок:

«Расходы по водоемам» - отображает натурные и модельные данные о разгрузке (расходе) грунтовых вод в водоемы;

«Расходы по реками» - отображает натурные и модельные данные о разгрузке грунтовых вод в реки;

«Расходы по группам водоемов и рек» - отображает натурные и модельные данные о разгрузке грунтовых вод в группы водоемов и рек. Под группой подразумевается множество объектов с заданными общими натурными данными;

«Наблюдательные скважины» - отображает модельные и натурные данные о напорах или концентрациях в наблюдательных скважинах;

«Чувствительность» - отображает диаграмму чувствительности модели по параметрам.

Рисунок 33.5.2.3 - Окно «Модельные и натурные данные» модуля отображения результатов калибровки

Примечание

Все модельные данные собираются из ячеек сеточной модели в конце каждого шага калибровки.

Каждая вкладка (кроме вкладки «Чувствительность») состоит из:

диаграммы рассеивания модельных и натурных данных (вкладка «Диаграмма рассеивания») (Рис.33.5.2.4);

таблицы отображения модельных и натурных данных (вкладка «Таблица значений») (Рис.33.5.2.5).

Рисунок 33.5.2.4 - Диаграмма рассеивания модельных и натурных данных

Рисунок 33.5.2.5 - Таблица значений модельных и натурных данных

В таблицах приводятся модельные и натурные данные по каждому объекту (наблюдательные скважины и пр.), а также их разность. Кроме этого, в таблице приводятся стандартное отклонение наблюдаемой величины (напора, концентрации и пр.) и значение ошибки калибровки.

Примечание

Стандартное отклонение вычисляется по формуле: $\sigma = \sqrt{ \frac{\sum_{1}^{N} V_i}{N-1} }$ .
Ошибка вычисляется по формуле: $Err = \frac{\sigma}{ V_{max} - V_{min} } \cdot$ 100% .

33.5.2.3. Диаграмма чувствительности¶

Диаграмма чувствительности позволяет оценить влияние того или иного параметра на модельные поля напоров или концентраций. Если в калибровочных расчетах изменялись все параметры, т.е. существует хотя бы два набора, где один и тот же параметр имеет разные значения, то становится возможным посчитать чувствительность к ним. К возможным причинам неполного изменения параметров можно отнести:

преждевременный выход из итераций по калибровке;

преждевременное завершение работы программы;

недостаточное число итераций калибровки, заданное пользователем;

недостаточная точность калибровки;

специфика метода калибровки. К примеру, в пошаговом методе параметры изменяются последовательно друг за другом и возможна ситуация, когда при выходе из калибровки метод «не успел» изменить все параметры.

Чувствительность по параметрам вычисляется как множество коэффициентов линейной многомерной регрессии. При таком подходе целевой функционал представляется как линейная функция от параметров модели ( $p_1, ... p_N$ )

$F( \bar{p} ) = k_0 + k_1 p_1 + ... + k_N p_N$

Каждый коэффициент чувствительности ( $k_0,k_1, ... k_N$ ) нормирован на максимальное значение. Крайние случаи чувствительности параметра:

«0» - модель не чувствительна к изменениям параметра;

«1» - модель чувствительна к изменениям параметра.

На (Рис.33.5.2.6) представлена диаграмма чувствительности модели по параметрам.

Рисунок 33.5.2.6 - Диаграмма чувствительности модели по параметрам

В некотрых моделях число калибруемых параметров может достигать нескольких десятков, а в особо сложных моделях нескольких сотен. В таком случае просмотр диаграммы чувствительности будет затруднен. Реализована возможность выбора коэффициентов чувствительности только самых влиятельных параметров. Для этого нужно:

открыть контекстное меню вкладки «Чувствительность»;

выбрать команду «Оставить только наиболее влиятельные параметры». Откроется диалог (Рис.33.5.2.7), в котором нужно задать количество параметров и нажать кнопку «Оставить параметры».

Рисунок 33.5.2.7 - Фильтр по параметрам для диаграммы чувствительности

На (Рис.33.5.2.8) представлена диаграмма чувствительности после работы фильтра.

Рисунок 33.5.2.8 - Пример работы фильтра для диаграммы чувствительности

33.5.2.4. Загрузка откалиброванных параметров в модель¶

Модуль отображения результатов калибровки позволяет загружать откалиброванные параметры в модель (если она загружена в препроцессор) для дальнейшего ее расчета с оптимальными параметрами. Сделать это можно с помощью команды («Загрузить результаты калибровки в модель») расположенной в ленте (Рис.33.5.2.9).

Рисунок 33.5.2.9 - Команда для загрузки откалиброванных параметров в модель

После загрузки параметров в модель, на экране появится одно из информационных сообщений.

Рисунок 33.5.2.10 - Сообщение об успешной загрузке параметров в модель

Рисунок 33.5.2.11 - Сообщение о количестве успешно загруженных параметров в модель