What could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in Ukrainian Transcarpathian?

This paper explores some aspects relating to retrospective predicting the confirmed monetary losses caused by the disastrous floods of 1980, 1986, and 1998 in the Tisza River basin within the Transcarpathian region of Ukraine. The research was based on two time series – the losses because of past fl...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2022
Автор:	Стефанишин, Д.В.
Формат:	Стаття
Мова:	English
Опубліковано:	Kyiv National University of Construction and Architecture 2022
Теми:	комбінований ситуаційно-індуктивний метод прогнозного моделювання повені збитки від повені ризик збитків максимальні скиди води прогнозування часові ряди combined situational-inductive predictive modelling method floods flood losses risk of losses maxima water discharges prediction time series
Онлайн доступ:	https://es-journal.in.ua/article/view/268852
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Environmental safety and natural resources

Репозитарії

Environmental safety and natural resources

id	es-journalinua-article-268852
record_format	ojs
institution	Environmental safety and natural resources
collection	OJS
language	English
topic	комбінований ситуаційно-індуктивний метод прогнозного моделювання повені збитки від повені ризик збитків максимальні скиди води прогнозування часові ряди combined situational-inductive predictive modelling method floods flood losses risk of losses maxima water discharges prediction time series
spellingShingle	комбінований ситуаційно-індуктивний метод прогнозного моделювання повені збитки від повені ризик збитків максимальні скиди води прогнозування часові ряди combined situational-inductive predictive modelling method floods flood losses risk of losses maxima water discharges prediction time series Стефанишин, Д.В. What could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in Ukrainian Transcarpathian?
topic_facet	комбінований ситуаційно-індуктивний метод прогнозного моделювання повені збитки від повені ризик збитків максимальні скиди води прогнозування часові ряди combined situational-inductive predictive modelling method floods flood losses risk of losses maxima water discharges prediction time series
format	Article
author	Стефанишин, Д.В.
author_facet	Стефанишин, Д.В.
author_sort	Стефанишин, Д.В.
title	What could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in Ukrainian Transcarpathian?
title_short	What could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in Ukrainian Transcarpathian?
title_full	What could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in Ukrainian Transcarpathian?
title_fullStr	What could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in Ukrainian Transcarpathian?
title_full_unstemmed	What could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in Ukrainian Transcarpathian?
title_sort	what could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in ukrainian transcarpathian?
title_alt	What could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in Ukrainian Transcarpathian?
description	This paper explores some aspects relating to retrospective predicting the confirmed monetary losses caused by the disastrous floods of 1980, 1986, and 1998 in the Tisza River basin within the Transcarpathian region of Ukraine. The research was based on two time series – the losses because of past floods and the maxima water discharges gauged at the hydrological station near the village of Vylok, Vynohradiv district. The main aim of the research was to make out whether it had been the possibility to predict the losses due to those floods in advance.In solving the task, there was revealed and modelled the dependence of the risk of losses due to the floods in Transcarpathia on the maximum water discharges of the Tisza River gauged at the “Vylok” hydrological station. Predicting was based on the hypothesis of the stationary random process for maximum water discharges, which allowed using an empirical distribution function of a random variable regarding flood water discharges assessing the risk of flood losses.Retrospective predicting of the losses caused by the floods of 1980, 1986, and 1998 was carried out by means of a combined situational-inductive predictive modelling method (CSIPMM), being an original author’s development. The method relates to predicting the behaviour of complex dynamic systems based on monitoring findings presented as time series data reflecting evolutions of a resulting (dependent) variable and an explaining (independent) variable (predictor). The method uses extrapolation-regression type models. According to this method, the prediction task is performed in two stages. The first stage realises the retrospective situational modelling task aiming to obtain a set of simple regressions (situational models) built on data of sample time series. The situational models are accepted to be adequate or relevant ones only within certain periods of time determined as situations. In the second stage, based on the generalization (on an ensemble) of the obtained retrospective situational models, inductive “levels” models are built, which reflect the behaviour of a controlled parameter of the system or process (a resulting variable) at several fixed values of a predictor in time. The inductive models are used in extrapolative predicting situational models belonging to future periods (situations).In total, three predictions were made: (1) taking into account the annual maximum flood discharges from 1954 to 1979 (before the flood of 1980); (2) the same from 1954 to 1985 (before the flood of 1986); (3) the same from 1954 to 1997 (before the flood of 1998). The study found that there had been a possibility to predict the confirmed monetary losses inflicted by the flood of 1986 and 1998 (relative predicting errors of 7.2-8.7% and 6.0-12.8% depending on the prediction options).
publisher	Kyiv National University of Construction and Architecture
publishDate	2022
url	https://es-journal.in.ua/article/view/268852
work_keys_str_mv	AT stefanišindv whatcouldwehavelearntfromthepreviousflooddatatopredictlossescausedbythe19801986and1998catastrophicfloodsinukrainiantranscarpathian
first_indexed	2024-04-21T19:46:47Z
last_indexed	2024-04-21T19:46:47Z
_version_	1796974899016761344
spelling	es-journalinua-article-2688522022-12-11T21:56:09Z What could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in Ukrainian Transcarpathian? What could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in Ukrainian Transcarpathian? Стефанишин, Д.В. комбінований ситуаційно-індуктивний метод прогнозного моделювання повені збитки від повені ризик збитків максимальні скиди води прогнозування часові ряди combined situational-inductive predictive modelling method floods flood losses risk of losses maxima water discharges prediction time series This paper explores some aspects relating to retrospective predicting the confirmed monetary losses caused by the disastrous floods of 1980, 1986, and 1998 in the Tisza River basin within the Transcarpathian region of Ukraine. The research was based on two time series – the losses because of past floods and the maxima water discharges gauged at the hydrological station near the village of Vylok, Vynohradiv district. The main aim of the research was to make out whether it had been the possibility to predict the losses due to those floods in advance.In solving the task, there was revealed and modelled the dependence of the risk of losses due to the floods in Transcarpathia on the maximum water discharges of the Tisza River gauged at the “Vylok” hydrological station. Predicting was based on the hypothesis of the stationary random process for maximum water discharges, which allowed using an empirical distribution function of a random variable regarding flood water discharges assessing the risk of flood losses.Retrospective predicting of the losses caused by the floods of 1980, 1986, and 1998 was carried out by means of a combined situational-inductive predictive modelling method (CSIPMM), being an original author’s development. The method relates to predicting the behaviour of complex dynamic systems based on monitoring findings presented as time series data reflecting evolutions of a resulting (dependent) variable and an explaining (independent) variable (predictor). The method uses extrapolation-regression type models. According to this method, the prediction task is performed in two stages. The first stage realises the retrospective situational modelling task aiming to obtain a set of simple regressions (situational models) built on data of sample time series. The situational models are accepted to be adequate or relevant ones only within certain periods of time determined as situations. In the second stage, based on the generalization (on an ensemble) of the obtained retrospective situational models, inductive “levels” models are built, which reflect the behaviour of a controlled parameter of the system or process (a resulting variable) at several fixed values of a predictor in time. The inductive models are used in extrapolative predicting situational models belonging to future periods (situations).In total, three predictions were made: (1) taking into account the annual maximum flood discharges from 1954 to 1979 (before the flood of 1980); (2) the same from 1954 to 1985 (before the flood of 1986); (3) the same from 1954 to 1997 (before the flood of 1998). The study found that there had been a possibility to predict the confirmed monetary losses inflicted by the flood of 1986 and 1998 (relative predicting errors of 7.2-8.7% and 6.0-12.8% depending on the prediction options). У цій статті досліджуються деякі аспекти, пов’язані з ретроспективним прогнозуванням підтверджених грошових втрат (збитків) від паводків, спричинених катастрофічними повенями 1980, 1986 та 1998 років у басейні річки Тиса в Закарпатській області України. Дослідження проводилося на основі двох часових рядів – збитків від минулих паводків та максимальних скидів, зафіксованих на гідрологічній станції поблизу села Вилок Виноградівського району. Основною метою дослідження було з'ясувати, чи була реальна можливість заздалегідь передбачити збитки від цих повеней.При вирішенні поставленого завдання було виявлено та змодельовано залежність ризику втрат внаслідок паводків на Закарпатті від максимальних витрат води р. Тиса, заміряних на гідрологічній станції «Вилок». Прогнозування ґрунтувалося на гіпотезі стаціонарного випадкового процесу для максимальних витрат води, що дозволило використовувати емпіричну функцію розподілу випадкової величини щодо витрат води для оцінки ризику втрат від паводків.Ретроспективне прогнозування втрат від повеней 1980, 1986, 1998 рр. здійснювалося за допомогою комбінованого ситуаційно-індуктивного методу прогнозного моделювання, який є оригінальною авторською розробкою. Метод стосується прогнозування поведінки складних динамічних систем на основі результатів моніторингу, представлених у вигляді часових рядів, дані яких відображають еволюцію результуючої (залежної) змінної та пояснюючої (незалежної) змінної (провісника). Метод використовує моделі екстраполяційно-регресійного типу. Згідно з цим методом завдання прогнозування виконується в два етапи. На першому етапі реалізується завдання ретроспективного ситуаційного моделювання з метою отримання набору простих регресій (ситуаційних моделей), побудованих за даними вибіркових часових рядів. Ситуаційні моделі визнаються адекватними або релевантними лише в межах певних проміжків часу, визначених як ситуації. На другому етапі на основі узагальнення (за деяким ансамблем) отриманих ретроспективних ситуаційних моделей будуються індуктивні моделі «рівнів», які відображають поведінку контрольованого параметра системи або процесу (результуючої змінної) при кількох фіксованих значеннях провісника в залежності від часу. Індуктивні моделі використовуються для екстраполяційного прогнозування ситуаційних моделей майбутніх періодів (ситуацій).Всього було виконано три варіанти прогнозування: (1) з урахуванням даних щодо щорічних максимальних витрат води паводків з 1954 по 1979 рр. (до повені 1980 р.); (2) те саме з 1954 по 1985 рік (до повені 1986 року); (3) те саме з 1954 по 1997 рік (до повені 1998 року). Дослідження показало, що була реальна можливість передбачити підтверджені грошові втрати, завдані повенями 1986 та 1998 років (відносні похибки прогнозів 7,2-8,7% і 6,0-12,8% залежно від варіантів). Kyiv National University of Construction and Architecture 2022-11-21 Article Article application/pdf https://es-journal.in.ua/article/view/268852 10.32347/2411-4049.2022.3.81-109 Environmental safety and natural resources; Vol. 43 No. 3 (2022): Environmental safety and natural resources; 81-109 Екологічна безпека та природокористування; Том 43 № 3 (2022): Екологічна безпека та природокористування; 81-109 2616-2121 2411-4049 10.32347/2411-4049.2022.3 en https://es-journal.in.ua/article/view/268852/264296 Авторське право (c) 2022 Д.В. Стефанишин http://creativecommons.org/licenses/by/4.0

What could we have learnt from the previous flood data to predict losses caused by the 1980, 1986, and 1998 catastrophic floods in Ukrainian Transcarpathian?

Репозитарії

Схожі ресурси