Verificação da Eficiência e Eficácia de um Algoritmo Evolucionário Multi-objetivo na Calibração Automática do Modelo Hidrológico IPH II



Document title: Verificação da Eficiência e Eficácia de um Algoritmo Evolucionário Multi-objetivo na Calibração Automática do Modelo Hidrológico IPH II
Journal: RBRH. Revista brasileira de recursos hidricos
Database: PERIÓDICA
System number: 000376631
ISSN: 1414-381X
Authors: 1
1
1
Institutions: 1Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Instituto de Pesquisas Hidraulicas, Porto Alegre, Rio Grande do Sul. Brasil
Year:
Season: Jul-Sep
Volumen: 14
Number: 3
Pages: 37-50
Country: Brasil
Language: Portugués
Document type: Artículo
Approach: Aplicado, descriptivo
English abstract The complex processes of the hydrological cycle can be represented through hydrological modeling, being the models that simulate the rainfall-runoff process the most used of them. These models are based in mathematical equations that describe, in a simplified way, the hydrological behavior of the basin and possess parameters that must be defined through a process of calibration. The manual calibration, by trial and error, can be a tedious task, especially when the model's user is inexperienced. The automatic calibration, however, utilizes numerical optimization techniques based in the intensive use of computers. This study presents a multi-objective evolutionary algorithm of optimization developed by Vrugt et al. (2003) and applied in the automatic calibration of the IPH II hydrological model. The obtained results are encouraging: the algorithm produced a uniform approach of the Pareto Front in all the different tests carried out, keeping well represented its extremities. Additionally this method displayed some advantages over another multi-objective evolutionary algorithm currently used for the automatic calibration of the IPH II hydrological model
Portuguese abstract Os complexos processos do ciclo hidrológico podem ser representados por meio da modelagem hidrológica, sendo os modelos que simulam o processo de transformação da chuva em vazão os mais utilizados. Esses modelos são baseados em equações matemáticas que descrevem, de forma simplificada, o comportamento hidrológico da bacia e possuem parâmetros que devem ser definidos através de um processo de calibração. A calibração manual, por tentativa e erro pode ser uma tarefa tediosa, sobretudo quando o usuário do modelo é inexperiente. A calibração automática, por sua vez, utiliza técnicas numéricas de otimização baseadas no uso intensivo de computadores. Esse trabalho apresenta um algoritmo evolucionário multiobjetivo de otimização desenvolvido por Vrugt et al. (2003) e aplicado na calibração automática do modelo hidrológico IPH II. Os resultados obtidos são promissores, o algoritmo conseguiu uma aproximação uniforme do frente de Pareto nos diferentes testes realizados, mantendo os extremos da mesma bem representados. Ainda mostrou algumas vantagens sobre outro algoritmo evolucionário multi-objetivo atualmente utilizado na calibração automática do modelo hidrológico IPH II
Disciplines: Geociencias,
Matemáticas
Keyword: Hidrología,
Matemáticas aplicadas,
Ciclo hidrológico,
Modelación hidrológica,
Calibración automática,
Algoritmos evolutivos
Keyword: Earth sciences,
Mathematics,
Hydrology,
Applied mathematics,
Hydrological cycle,
Hydrological modelling,
Automatic calibration,
Evolutionary algorithms
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