7.1 خصوصیات سیستم ها

یک سیستم به طور کلی دارای یک سری ویژگی های خاص است که از جمله موارد زیر است:

وابستگی متقابل اجزا

• جمع بودن و نهایی بودن: تعداد اجزای سیستم ممکن است بسیار زیاد باشد، اما محدود. براساس ویژگی جمع بودن، یک سیستم توسط تعداد محدودی از زیر سیستم ها تشکیل می شود.
• سلسله مراتب: سیستم برای اجزای خود یک سیستم بیش از حد است و در عین حال یک زیر سیستم در رابطه با سیستمی است که بخشی از آن است.

6.1 طبقه بندی سیستم ها

الف) با توجه به ماهیت سیستم مورد تجزیه و تحلیل:

سیستم های طبیعی (جهان، زمین، حوضه های رودخانه، موجودات زنده و غیره) ؛ سیستم های طبیعی بسته به میزان دانش ساختار داخلی آنها ممکن است به صورت جعبه سیاه، جعبه خاکستری یا حتی جعبه سفید نشان داده شوند. سیستم های مصنوعی توسط انسان ساخته و پرداخته می شوند (سیستم های فنی، اقتصادی، مفهومی، اطلاعاتی، اجتماعی).

5.1 مفهوم Gray-box

با جمع آوری به موقع اطلاعات و دانش مربوط به سیستم، فرایندی از درک ساختار تحول و پیوندهای بین اجزای آن  در حال انجام است. W. Karplus در سال (1976) این روند را "روشنگری" جعبه سیاه خواند.

در نتیجه، سیستم در زیر سیستم ها (SS1، SS2، ...، SSn) تجزیه می شود، و توسط پیوندها متصل می شوند (شکل 5.1).

4.1. مفهوم جعبه سفید

اگر ساختار داخلی سیستم شناخته شده باشد، می توان روابطی را منعکس کننده تحولات پی در پی متغیرهای ورودی در داخل سیستم ایجاد کرد که درنهایت به متغیرهای خروجی منتهی می شوند. مانند مورد سیستم های جعبه سیاه، متغیرهای ورودی و خروجی با مقادیر عددی مشخص می شوند.

آیا شما در پروژه آبهای زیرزمینی GMS خود مکانی دارید که شما را ملزم به بزرگنمایی و کاهش مکان خاصی کند؟ گاهی اوقات ممکن است مجبور شوید که همان منطقه را در پروژه قرار دهید و آن قسمت را با استفاده از ابزار بزرگنمایی به صورت دستی بزرگنمایی کنید، خسته کننده است. ابزارهای حاشیه نویسی راهی برای سهولت این روند ارائه می دهند.

3.1 مفهوم جعبه سیاه

برای توصیف عمومی ترین روش یک سیستم، مهم نیست ماهیت آن چیست، از مفهوم جعبه سیاه استفاده می شود. این روش زمانی اعمال می شود که فقط ورودی و خروجی مشخص باشد. سیستم به عنوان یک کل نشان داده می شود، فرایندهای داخلی آن را نادیده می گیرد. این مفهوم که توسط N. Wiener فرموله شده است، براساس همبستگی بین مقادیر ورودی و خروجی است: در نتیجه استفاده از یک سیگنال شناخته شده در ورودی سیستم، یک سیگنال قابل اندازه گیری (یا یک محاسبه) در خروجی بدست می آید، بدون اینکه لازم باشد ساختار داخلی جعبه سیاه را بدانید.

2.1 سایبرنتیک - رویکردی برای برنامه ریزی، بهره برداری و کنترل سیستم ها

ماده و انرژی از طریق سیستم های طبیعی یا فنی تبدیل یا انتقال می یابند. هنوز، یکی دیگر از عناصر مهم برای حفظ یا ارتقا عملکرد یا عملکردهای سیستم، اطلاعات است. بدون اطلاعات و استفاده صحیح از آنها، توسعه یا حتی بقای سیستم های بزرگ (اقتصادی، اجتماعی یا سیاسی) امکان پذیر نیست.

1.1 تعریف سیستم

فلاسفه باستان برای اولین بار مفهوم سیستم را به طور شهودی به کار می بردند. بنابراین، تصدیق ارسطو مبنی بر اینکه کل بیش از مجموع اجزای آن است، می تواند به عنوان اولین تعریف مفهوم سیستم در نظر گرفته شود. آغاز نظریه عمومی سیستم ها به شکل کنونی را می توان در آثاری که L. Bertalanffy بین سالهای 1928 - 1950 منتشر کرده است، یافت. متعاقباً این حوزه تحولات نظری و عملی بی شماری را مشاهده کرده است که سهم مهمی در درک و مدل سازی پدیده ها و فرایندها از طبیعت، تکنیک، اقتصاد یا حتی زندگی اجتماعی دارد.

3.10 خطاهای تحقیق و اندازه گیری

چندین نوع خطا وجود دارد که می تواند رخ دهد. در اولین بازرسی، برخی از اینها ممکن است به یک باره شناسایی و اصلاح شوند، برخی از آنها یادداشت و علامت گذاری شده و برخی دیگر ممکن است شناسایی نشوند. آن ها هستند:

حافظه طولانی کوتاه-مدت (به انگلیسی: Long short-term memory) یا به اختصار ال‌اس‌تی‌ام (تلفظ تحت‌اللفظی LSTM)، یک معماری شبکه عصبی بازگشتی (یک شبکه عصبی مصنوعی) است که در سال ۱۹۹۷ میلادی توسط سپ هوخرایتر و یورگن اشمیدهوبر ارائه شد، و بعداً در سال ۲۰۰۰ میلادی توسط فیلیکس ژرس بهبود داده شد.

1.10 سازمان داده

برای درک فرآیندهای مداخله در چرخه آب و مطالعه تغییرات مکانی و زمانی آنها، یک پایگاه داده ضروری است. مشاهدات میدانی برای آمارهای آب و هوایی، برای برنامه ریزی و مدیریت منابع آب بسیار مهم است.

اندازه گیری ها با استفاده از طیف وسیعی از روش ها، از نوشتن ساده یک عدد توسط یک مشاهده گر، تا علامت گذاری نامرئی تکانه های الکترونیکی روی نوار مغناطیسی، ثبت می شود. اگرچه پیشرفته ترین تکنیکها در کشورهای پیشرفته استفاده می شود، بسیاری از کشورهای جهان سوم فقط از روش های دستی مستقیم استفاده می کنند [Shaw, 1988].

در علوم مختلف، به یک توالی یا دنباله از متغیرهای تصادفی که در فاصله های زمانی ثابت نمونه برداری شده باشند، اصطلاحاً سری زمانی یا پیشامد تصادفی در مقطع زمان می‌گویند. به عبارت دیگر منظور از یک سری زمانی مجموعه‌ای از داده‌های آماری است که در فواصل زمانی مساوی و منظمی جمع‌آوری شده باشند. روش‌های آماری ای که این گونه داده‌های آماری را مورد استفاده قرار می‌دهد مدل های تحلیل سری‌ زمانی نامیده می‌شود. مانند فروش فصلی یک شرکت طی سه سال گذشته. یک سری زمانی مجموعهٔ مشاهدات تصادفی ای است که بر اساس زمان مرتب شده باشند. مثال‌های آن در اقتصاد و حتی رشته‌های مهندسی دیده می‌شود.

این کد نحوه انجام پیش بینی جدول زمانی را با استفاده از مدل LSTM نشان می دهد.

4.9 اندازه گیری جریان (تخلیه مایع و جامد)

1.4.9 مرحله

کارمند سنجش یک عنصر اساسی برای خواندن سطح یک جریان است. یک کارمند فارغ التحصیل به صورت عمودی به حاشیه رودخانه یا با توجه به زاویه شیب ثابت می شود، (اما مقادیر بدست آمده در این حالت بسته به زاویه باید اصلاح شود) در یک نقطه پایدار در رودخانه، تحت تأثیر تلاطم یا اقدامات موج قرار نمی گیرد. فارغ التحصیلی کنتور باید از داده یا پایین ترین مرحله تا بالاترین مرحله مورد انتظار گسترش یابد. مرحله با دقت 3 ± میلی متر خوانده می شود. تمام کارمندان باید از مواد با دوام مقاوم در برابر تغییرات دما ساخته شده و آنها را باید تمیز نگه داشت به ویژه در محدوده سطح متوسط ​​آب [Shaw, 1988].

3.9 اندازه گیری نفوذ

1.3.9 مانیتس انفیلومتر

این روش بر اساس اصل شارژ ثابت است. یک استوانه مدرج درون زمین قرار می گیرد و سطح آب را ثابت نگه می دارد (حدود 30 میلی متر). تغییرات سطح آب در یک بازه زمانی میزان نفوذ را تعیین می کند.

برای اینکه نرم افزار Aquaveo شما (GMS ،SMS ،WMS) به درستی کار کند، باید به درستی مجوز داشته باشد. همچنین باید تمام اجزای صحیحی را که برای اجرای بسته هایی که خریداری کرده اید مجوز داشته باشند. وقتی با مجوز خود به مشکلی برخوردید، می توانید اطلاعات مجوز خود را مرور کنید تا بدانید چه کاری باید انجام دهید.

در سال 2015، اکثریت قریب به اتفاق کشورها متعهد به محدود کردن گرم شدن کره زمین در اجلاس سران در پاریس، فرانسه شدند. از آن زمان به بعد، تعداد فزاینده ای از کشورها تاریخ های لازم الاجرا را تعیین کرده اند تا بتوانند به کربن صفر خالص برسند. با توجه به این تعهد برای کاهش تغییرات آب و هوایی، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای (GHG) عامل اصلی موفقیت آن است. بخش تصفیه فاضلاب مسئول تقریباً 2٪ گازهای گلخانه ای ساطع شده در سطح جهان است. با توجه به اینکه اثر آن در مقایسه با دی اکسید کربن (CO2) 300 برابر است، مهمترین عامل آن اکسید نیتروژن (N2O) است. بسیاری از تصفیه خانه های بیولوژیکی فاضلاب حذف نیتروژن را به روشی غیربهینه انجام می دهند و مستعد انتشار N2O هستند.

2.9 اندازه گیری تبخیر و تعرق

1.2.9 اواپرمومترها

فشار سنج

این ابزارها می توانند اندازه گیری مستقیم تبخیر را انجام دهند، ساده، ارزان و کار با آنها آسان است، اما سطوح متخلخل را که تبخیر از آنها انجام می شود تمیز کنید.

1.9 اندازه گیری بارندگی

از بین تمام اجزای چرخه هیدرولوژیکی، عناصر بارش، به ویژه باران و برف، معمولاً اندازه گیری می شوند. بارش به طور کلی به صورت عمق انباشته آب گرفته شده در یک سطح افقی (میلی متر) در یک بازه زمانی بیان می شود.

3.8 هیدروگراف جریان

هیدروگراف کل تاریخچه تغییر سرعت جریان از حوضه آبریز به دلیل یک رویداد بارشی را توصیف می کند. درک برخی از مولفه های ساده آن ضروری است.

2.8 رابطه بارندگی - رواناب

بارانی که در زمان و مکان تعریف شده و بر روی حوضه آبریز می بارد، هیدروگراف تولید می کند. در شکل 7.8 عناصر اساسی خاصی از هیدروگراف حاصل از hyetogram تعریف شده است.

1.8 تجزیه و تحلیل پاسخ هیدرولوژیکی

نحوه واکنش حوضه آبریز در هنگام مواجهه با یک رویداد بارشی، پاسخ هیدرولوژیکی نامیده می شود.

3.7 ذخیره آب در فاز جامد

1.3.7 پوشش برف

پوشش برف یکی از اجزای اساسی ذخیره در مناطق کوهستانی است. برف انباشته در حوضه آبریز یک منبع بالقوه مفید برای تأمین آب منطقه است.