基于二维水力学代码的全局敏感性分析：应用流程与实用工具
计算工程、金融与科学
2016-03-28 v1
摘要
全局敏感性分析（GSA）方法是对输入参数的不确定性按其对于结果变异性的影响进行排序的有用工具。在实践中，对于依赖二维浅水方程（SWE）代码的研究，此类方法仍处于探索阶段，因为 GSA 需要专门工具并处理巨大的计算量。本文旨在为二维水力学建模应用提供一套执行 GSA 的流程与工具。我们搭建了 Prom{\'e}th{\'e}e（参数计算环境）与 FullSWOF 2D（基于二维 SWE 的代码）之间的耦合工具：Prom{\'e}th{\'e}e-FullSWOF 2D（P-FS）。我们流程的主要步骤为：i) 识别感兴趣的二维水力学代码输入参数并为其分配概率密度函数；ii) 在模型内传播不确定性；iii) 对每个输入参数对关注输出的影响进行排序。在我们的研究案例中，利用 P-FS 工具通过三个参数引入不确定性，运行了河流洪水事件的模拟。测试在规则计算网格上进行，对城市区域进行空间离散，使用了多达 1790 万个计算点。P-FS 工具已安装于计算集群上。该方法与 P-FS 工具成功实现了 Sobol 指数图的计算。
引用
@article{arxiv.1603.07919,
title = {Global sensitivity analysis with 2d hydraulic codes: applied protocol and practical tool},
author = {M Abily and N Bertrand and O Delestre and P Gourbesville and Y Richet and C. -M Duluc},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.07919},
year = {2016}
}