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Berechnung des Darstellungs- und Vorhersagefehlers von stündlichen Werten verwendet. Sie
können im Sinne des beschriebenen Schemas (730 x 12 h ) vorgesagt werden, aber auch
einzeln (8760 x l h ). In dem letzteren Fall ist kein Vorlauf von 6 h nötig. Die me, sde und mae
werden für die Berechnung des Darstellungs- und Vorhersagefehlers von Hoch- und Niedrig
wasser benutzt. Der mae ist dafür die wichtigste Größe.
maS (G und N siehe Text). (2.2)
In den Zeitreihen können Lücken existieren, die teils durch fehlende Messungen, teils durch
die Datensäuberung bedingt sind. Zur Berechnung des mrmse können keine Lücken zu
gelassen werden. Daher wurden für das Vergleichsjahr 1993 alle Lücken durch Näherungen
ersetzt (Kap.4.2.2). Im Gegensatz zu den stündlichen Vorhersagen können bei den Vorhersa
gen zu den Hochwassereintrittszeiten Lücken zugelassen werden. Aufgrund fehlender
Protokolle der mündlichen Vorhersagen des Wasserstandsvorhersagedienstes ist die effektive
Anzahl der gemittelten Hochwasser kleiner als 705 und die der Niedrigwasser kleiner als 706.
Beim Vergleich der neuronalen Netze mit den anderen Modellen wurden die fehlenden
Protokolle entsprechend berücksichtigt. Die Varianzen der Residuen (sde 2 ) werden mittels F-
Tests miteinander verglichen. Zusätzlich werden sie in Abhängigkeit von gemessener Wind
geschwindigkeit, -richtung und gemessenem Stau aufgeschlüsselt. Die stündlichen Residuen
werden mit Hilfe einer linearen Regression über den Prognosezeitraum daraufhin geprüft, wie
stark der Vorhersagefehler von Zeitpunkt zu Zeitpunkt zunimmt [Kreyszig 85]. In dieser
Weise geprüft werden das klassifizierende, das Regression-plus-Window und das Multi-Wind-
ow-Modell (Kap.2.2.7 und Kap.2.5).
Im Wasserstandsvorhersagedienst spielt die Vorhersage von Hoch- und Niedrigwasser
ereignissen die größte Rolle. Protokolliert wurden die Hochwasser. Bei der Verbreitung der
Vorhersagen werden zusätzlich Fehlergrenzen angegeben. Bei der Vorstellung des Gesamt
ansatzes in Kap.2.1.4 heißt es, daß der Fehler der Darstellung sämtlicher Wasserstandsreihen
im Mittel nur 10 cm betrug. Daraus entwickelte sich die Gewohnheit, als Fehlergrenzen
± 10 cm bzw. ± 1 dm anzugeben. Doch aufgrund der quadratischen Abhängigkeit des Staus
von der Windgeschwindigkeit (Kap.2.1.3) gilt die Grenze nur bis zu einem Stau von 0.5 m.
Darüber hinaus bis zu 1 m wird ± 25 cm und über lm wird ± 0.5 m als Fehlergrenze angege
ben. Da eine genauere Darstellung als ± 1 dm mit den damaligen Mitteln nicht möglich war,
entwickelte sich die weitere Gewohnheit, Residuen, die zwischen ± 1 dm lagen, gleich null
zu setzen. In diesem Fall wurden gleiche Werte (in Dezimeter) für die Vorhersagen und für
die Messungen protokolliert. Die Wasserstände wurden aber schon seit langem in Zentimetern
gemessen. Da die Vorhersagen der neuronalen Netze ebenfalls in Zentimetern angegeben
werden, sind die entsprechenden Residuen auch in Zentimeter. In diesem Fall ist es sehr
unwahrscheinlich, daß Residuen von null auftreten. Darum ist der Vergleich der neuronalen
Netze mit dem Wasserstandsvorhersagedienst zugunsten des Dienstes etwas verzerrt.