Saha Ölçümüne Gerek Yok: Kar Suyu Destekli Otomatik Debi Tahmini
Türkiye’de iklim değişikliğine bağlı olarak yağış ve sıcaklık değişkenliğinin artması, kar örtüsü su depolamasını ve buna bağlı gelen su (inflow) desenlerini öngörülemez hale getirmiştir. Buna ek olarak, yukarı havzadaki (upstream) baraj işletmelerindeki (operatör kontrolü dışındaki) değişiklikler de gelen su miktarını etkilemektedir. Bu nedenle, çok yıllık ortalamalar artık kar su eşdeğerini (SWE) tahmin etmekte güvenilir bir referans olarak kullanılamamaktadır.
Kar Su Eşdeğeri (SWE) Tahmin Doğruluğunun Artırılması
Kar su eşdeğerine ilişkin tahminlerin doğruluğunu artırmak, su kaynaklarının yönetimi ve operasyonel planlama açısından kritik öneme sahiptir. Bu doğrultuda geliştirilen çözümümüz, İsviçre, Andorra, Kanada ve Norveç’teki çeşitli havzalarda başarıyla uygulanmış ve farklı kar ölçüm yöntemleriyle (örneğin havza ölçekli fotogrametri ve LiDAR ölçümleri) titizlikle doğrulanmıştır. Bu doğrulanmış yöntem sayesinde, kar su eşdeğeri hakkında daha isabetli veriler elde edilerek, karar alma ve kaynak tahsisi süreçlerinde daha bilinçli adımlar atılabilir.
Arazi Çalışmalarına Bağımlılığın Azaltılması
Geliştirilen kar verisi çözümleri, arazi ölçümleri yerine kullanılabilecek güçlü bir alternatif sunar veya bu ölçümleri tamamlayıcı biçimde kullanılabilir. Bu yöntem, pekçok global öncü kurumlar tarafından da benimsenmiş; dağlara kar ölçümü için saha ekipleri gönderilmesi uygulamasından tamamen vazgeçilmiştir. Noktasal ölçümlerin sınırlılıklarını aşan bu veri setleri, geniş havza alanlarındaki kar miktarını doğru bir şekilde değerlendirme imkânı sunar. Ayrıca, karın en yüksek seviyeye ulaşacağı zamanın öngörülmesinde de iyileştirme sağlar.
Su Kaynakları Yönetiminde Bilinçli Karar Alma Süreçlerinin Desteklenmesi
Bu tür çözümler, hidroelektrik üretimin optimize edilmesi, su kıtlığı ve kuraklık risklerinin azaltılması ve taşkınlara karşı koruma önlemlerinin güçlendirilmesi açısından büyük avantaj sağlar. Bu sayede işletmeler, iklim değişikliğinin getirdiği zorluklara karşı daha dirençli hale gelirken, operasyonlarının sürdürülebilirliğini de artırabilir.
Santral Bakım Maliyetlerinin Azaltılması
Kısa vadeli su geliş (inflow) tahminlerinin kullanılması sayesinde, akarsu tipi santrallerde bakım çalışmaları düşük debili dönemlere denk getirilerek stratejik bir planlama yapılabilir. Böylece bakım dönemlerinde üretim kayıpları en aza indirilir ve enerji piyasalarında işlem yapılırken gelir artışı sağlanabilir.
Kanıtlanmış Küresel Uygulama Başarısı
Sunulan çözüm, 5 yıllık pilot uygulamalar süresince kapsamlı şekilde test edilmiş ve doğrulanmıştır. Bugün itibarıyla Andorra, Norveç, İsviçre, Kanada ve Türkiye gibi birçok ülkede aktif olarak kullanılmaktadır. Çözümün farklı coğrafyalardaki güvenilirliği ve etkinliği, çok yönlü doğrulama kampanyaları ile desteklenmektedir. Bu kampanyalar arasında UAV (insansız hava aracı) fotogrametrisi, LiDAR, manuel ölçümler, otomatik istasyon verileri ve model entegrasyonları yer almaktadır.
Hızlı Kurulum Süreci
Sistem, 6 hafta içerisinde devreye alınabilir hale gelmektedir. Bu hızlı kurulum süreci, 5 yıllık Ar-Ge tecrübesi ve dünya çapında edinilen saha uygulama bilgisi sayesinde mümkün olmaktadır.
Kurumsal Seviyede Altyapı
Sunulan kar verisi çözümleri, yüksek güvenlik, ölçeklenebilirlik ve güvenilirlik sağlayan bulut altyapıları üzerinden sunulmaktadır. Bu altyapılar sayesinde kaynaklar ihtiyaçlara göre hızlıca ölçeklendirilebilirken, gerçek zamanlı veri analizi ve karar verme süreçleri kolaylaştırılmaktadır. Veri güvenliği; şifreleme, izinsiz giriş tespiti gibi ileri düzey önlemlerle sağlanmakta ve kullanıcıların veri bütünlüğü ve gizliliği korunmaktadır.
Esneklik ve Özelleştirme
Kar verisi ürünleri, kullanıcı kurumun ihtiyaçlarına göre kolayca uyarlanabilir. Bu özelleştirme; zamansal veya mekânsal çözünürlüklerin değiştirilmesini, farklı veri formatlarının sunulmasını, özel dashboard veya API yapılandırmalarını da içerebilir.
Hidrolojik Modellerle Uyum
Kar verisinin mevsimsel ve kısa-uzun vadeli hidrolojik modellere entegrasyonu konusunda önemli bir deneyime sahiptir. Dağıtılmış, yarı-dağıtılmış veya basitleştirilmiş model türleri ile entegre çalışabilir.
Kısa Vadeli Debi Tahmini: Model ve Doğrulama
Sunulan kısa vadeli debi tahmin sistemi, ileri düzey bir yapay zeka modeline dayanmaktadır. Bu sistem, önümüzdeki 15 gün boyunca saatlik olarak su gelişini (debi) tahmin eder. Model, her havzaya özel coğrafi ve hidrolojik özelliklerle birlikte güncel hava durumu tahminlerini de dikkate alarak çalışır.
Modelin eğitimi:
Bu sistem, dünya genelinde 2.000’den fazla havzanın verileriyle önceden eğitilmiş bir temel model kullanır. Böylece farklı iklim ve coğrafi koşullardaki genel su davranışlarını öğrenmiştir. Her proje sahasında, o bölgeye ait geçmiş debi verileriyle özel bir ayarlama yapılır. Bu yerel uyarlama sayesinde tahminlerin doğruluğu ciddi ölçüde artar. Bu nedenle güvenilir ve detaylı geçmiş debi verilerine sahip olmak, sistemin başarılı çalışması için büyük önem taşır.
Modelin kullanımı:
Sistem her gün güncel verilerle çalıştırılır. En doğru hava tahminleri sisteme girilir ve farklı hava senaryoları dikkate alınarak olası su gelişleri hesaplanır. Bu sayede sadece bir tahmin değil, güven aralıklarıyla birlikte olasılıklı senaryolar sunulur. Hava tahminindeki belirsizlik arttıkça, debi tahminindeki belirsizlik de artar. Bu nedenle model her gün yeniden çalıştırılarak en güncel verilere dayalı olarak tahminlerini günceller.
Mevsimsel Debi Tahmini: Model ve Doğrulama
Mevsimsel tahmin sistemi, kar içinde biriken suyun ne kadarının ilkbaharda eriyerek su kaynaklarına dönüşeceğini tahmin eder. Kar miktarı ile hava koşulları senaryoları birlikte değerlendirilerek 6 aya kadar uzanan dönem için aylık bazda olasılıklı tahminler üretilir.
Modelin eğitimi:
Bu sistemin eğitimi sırasında aşağıdaki veriler kullanılır:
-
Mevcut kar suyu miktarının, geçmiş yılların aynı günündeki ortalama kar suyu miktarına göre yüzdesi
-
Tarihsel yağış ve sıcaklık verileri
Modelin kullanımı:
Geleceğe dair net hava verileri bulunamayacağı için, model farklı hava koşullarını dikkate alarak çoklu senaryolar üretir. Bu sayede 6 ay boyunca her ay için olasılıklı su geliş tahminleri elde edilir. Model her gün güncellenerek tahminlerini yeniler.
Kar Verisinin Kısa Vadeli Tahmine Katkısı
Kar verisinin kısa vadeli tahmin sistemine entegre edilmesiyle tahmin doğruluğunda önemli bir artış sağlanmaktadır. Önceki testlerde, kar verisi kullanıldığında modelin doğru tahmin süresi 2 gün uzamıştır. Örneğin, kar verisi olmadan 7 gün sonrası için yapılan tahminin doğruluğu, kar verisi ile 9 gün sonrası için yapılan tahminin doğruluğuna eşdeğer hale gelmiştir.
Bu testler, karmaşık buzullarla çevrili büyük bir havzada gerçekleştirilmiş ve 24 ölçüm istasyonuyla desteklenmiştir. Bu gibi karmaşık koşullarda dahi kar verisinin sisteme entegre edilmesiyle çok daha isabetli tahminler elde edilmiştir.
Model Performansında Sayısal İyileşme
Tahmin doğruluğunu değerlendirmek için kullanılan bir ölçüye göre (KGE), sistemin doğruluğu kar verisi eklendikten sonra 0.55’ten 0.64’e yükselmiştir. Bu gelişme, kar verisinin geçmiş koşulları doğru şekilde yansıtması sayesinde modelin geleceği daha iyi öngörebilmesinden kaynaklanmaktadır.
Daha fazlası için: hello@cerrus.io