Phương pháp đánh giá chất lượng bản tin dự báo tài nguyên nước nói chung và tài nguyên nước dưới đất nói riêng đã được thảo luận từ thập kỷ 60 của thế kỷ XX tại các cuộc họp lần thứ 3 và 4 của Uỷ ban Đặc biệt thuộc WMO (1966). Tại Liên Xô (cũ), ngay từ những năm cuối của thập kỷ 70, Cơ quan quản lý tài nguyên nước Liên Xô đã thay đổi cơ bản về cách đánh giá chất lượng bản tin dự báo, từ đánh giá mang tính tổng quát đồng đều giữa các yếu tố dự báo sang đánh giá trọng lượng theo mức nguy hiểm và được tính theo điểm. Tại Nhật Bản và một số nước tiên tiến khác, khi dự báo các yếu tố tài nguyên nước đều kèm theo mức tin cậy, vì vậy trong việc đánh giá chất lượng bản tin dự báo có đánh giá mức tin cậy của bản tin dự báo. Đối với phần lớn các nước đang phát triển, công tác đánh giá chất lượng dự báo phụ thuộc nhiều vào trình độ KHCN dự báo của nước đó và cơ sở đánh giá chủ yếu là vận dụng toàn bộ hay một phần các văn bản hướng dẫn đánh giá của WMO và các Tổ chức Quốc tế liên quan. Ngày nay, hầu hết các nước thành viên của WMO đều tổ chức đánh giá dự báo theo những tiêu chí chung và theo tình hình cụ thể của từng nước.
Có rất nhiều phương pháp để đánh giá chất lượng bản tin dự báo tài nguyên nước nói chung và tài nguyên nước nói riêng. Các phương pháp khác nhau được dùng để đánh giá các yếu tố dự báo khác nhau. WMO chia các bản tin dự báo làm các loại:
a) Loại dự báo giá trị: dùng để dự báo các yếu tố tài nguyên nước như: mực nước, lưu lượng;
b) Loại dự báo các hiện tượng theo từng hạn dự báo khác nhau: như hạn ngắn (tới 3 ngày), hạn vừa (từ 4 đến 7 hoặc 10 ngày), hạn dài (từ 10 ngày đến 1 tháng hoặc dài hơn);
Các phương pháp đánh giá cũng được chia làm 2 loại: phương pháp đánh giá chuẩn và phương pháp khoa học. Phương pháp đánh giá chuẩn bao gồm các phương pháp dùng cho dự báo có/không, dự báo theo nhiều cấp, dự báo các yếu tố thay đổi và dự báo xác suất. Phương pháp đánh giá khoa học bao gồm các phương pháp dùng cho dự báo theo không gian, hệ thống dự báo tổ hợp và các phương pháp khác. Phương pháp đánh giá khoa học thường phức tạp hơn phương pháp đánh giá chuẩn và đi sâu vào cốt lõi của sai số dự báo. Ví dụ đối với dự báo mực nước hay lưu lượng người ta thường dùng phương pháp bình phương tối thiểu hoặc hệ số tương quan.
Đánh giá sai số yếu tố
Coi các đại lượng dự báo mang tính chất ngẫu nhiên, sử dụng đặc trưng thống kê cơ bản của sự biến đổi các đại lượng ngẫu nhiên có phân bố chuẩn là khoảng lệch quân phương của chuỗi trị số thay đổi yếu tố dự báo trong khoảng thời gian dự kiến làm cơ sở tính sai số cho phép.
Hệ số K = ∆H/σ = 0.674 có xác suất xuất hiện trong khoảng P[(X±KPσ)] = 50%; σ∆ được tính từ chuỗi ∆Hτ = Ht – Ht-τ
Theo Quy phạm dự báo tài nguyên nước hiện hành của Trung Quốc, sai số cho phép được lấy trong khoảng (0,3 ÷ 1) σ∆ tùy thuộc vào kỹ thuật, khả năng dự báo và nhu cầu của đối tượng phục vụ, nhưng Scf không nhỏ hơn 10cm.
Đánh giá mức độ hiệu quả của phương án: sử dụng các chỉ tiêu thống kê sau:
Tỷ số σ’/σ
Trong đó σ’ là khoảng lệch quân phương của chuỗi sai số:
σ’ = [Σ(Hdb – Htđ)2/n]1/2
và σ là khoảng lệch quân phương của chuỗi biến đổi yếu tố dự báo trong khoảng thời gian dự kiến:
σ = [Σ(∆Hτi – ∆Hτtb)2/n ]1/2
Hệ số tương quan giữa tính toán và thực đo η được tính theo công thức:
η = {1-(σ’/σ )2}1/2
Bảng 2: Quy định về đánh giá phương án dự báo theo η và σ’/σ
|
σ’/σ |
η |
Đánh giá phương án |
|
≤ 0.4 |
≥ 0.9 |
Tốt |
|
≤ 0.6 |
≥ 0.9 |
Đạt |
|
≤ 0.8 |
≥ 0.6 |
Đạt (yếu) dùng khi n≥ 25 |
|
>0.8 |
< 0.6 |
Không đạt |
Mức bảo đảm của phương án dự báo
P% = (m/n) x 100
Trong đó: m: số lần dự báo đúng n: tổng số lần dự báo
Phương pháp này có cơ sở lập luận chặt chẽ, cho phép đánh giá được độ chính xác các phương án dự báo đối với nhiều hiện tượng tài nguyên nước khác nhau. Các tiêu chuẩn đánh giá đều xuất phát từ số liệu thực đo và chất lượng dự báo của phương pháp nên mang tính khách quan. Tuy nhiên, yếu điểm của cả 2 phương pháp là việc chọn sai số dự báo yếu tố tài nguyên nước cố định là không hợp lý, các giá trị rất lớn, hoặc rất nhỏ đều có cùng sai số cho phép như nhau, nhưng trên thực tế, mức độ khó khăn trong dự báo lại khác nhau, đặc biệt đôi khi giá trị thực đo lại nhỏ hơn Scf nên việc đánh giá kém ý nghĩa.
