OBF-file: Difference between revisions

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m (Umbenennung EVO.NET -> BlueM.Opt)
(Neues ZIE-Format (v1.4))
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<div class="info_versionen">
<div class="info_versionen">
'''Versionen:'''
'''Versionen:'''
* '''aktuell''' v1.3 (ab r1436)
* '''aktuell''' v1.4 (ab )
* [{{SERVER}}/BlueM/wiki/index.php?title=ZIE-Datei&oldid=5843 v1.2.x]
* [{{SERVER}}/bluem/wiki/index.php?title=ZIE-Datei&oldid=6096 v1.3] (ab r1436)
* [{{SERVER}}/bluem/wiki/index.php?title=ZIE-Datei&oldid=5843 v1.2.x]
</div>
</div>
Diese Datei definiert die Ziele für die Optimierung. Jede Zeile entspricht einer Zielfunktion.
Diese Datei definiert die Ziele für die Optimierung. Jede Zeile entspricht einer Zielfunktion.
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Die Datei muss den gleichen Namen wie der Simulations-Datensatz haben, aber mit der Endung '''.ZIE''', und muss sich im Simulations-Arbeitsverzeichnis befinden.  
Die Datei muss den gleichen Namen wie der Simulations-Datensatz haben, aber mit der Endung '''.ZIE''', und muss sich im Simulations-Arbeitsverzeichnis befinden.  


''Beispiel für eine multikriterielle Autokalibrierung mit 3 Zielfunktionen:''
The file is divided into several blocks, each of which is optional. Each block is identified by its heading:
<pre>
* '''Reihenvergleich''': This block defines objective functions that are based on a comparison of simulation time series with a reference time series.
* '''Wertevergleich''': This block defines objective functions that are based on a comparison of simulation result values with a reference value.
* '''Reihenwertevergleich''': This block defines objective functions that are based on a comparison of values that are computed from simulation time series with reference values.
* '''IHA-Analyse''': Indicators of Hydrologic Alteration
* '''SKos''': Damages and Costs
* '''Aggregierte Ziele''': Aggregate objective functions
 
<bluem>
*Optimierungsziele
*Optimierungsziele
*=================
*=================
*
*
*|-----|---------------|--------|---|---|---------|-------|----------|----------|--------------|-------------------|--------------------------|---------|
*Reihenvergleich
*| Opt | Bezeichnung  | Gruppe | R | F | ZielTyp | Datei | SimGröße | ZielFkt | EvalZeitraum |   Referenzwert  ODER  Referenzreihe        | IstWert |
*---------------
*|    |              |       |  |  |        |      |         |         | Start | Ende | WertTyp | RefWert | RefGröße | Datei         |        |
*
*|-----|---------------|--------|---|---|---------|-------|----------|----------|-------|------|---------|---------|----------|---------------|---------|
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|----------------------------------------|---------|
  |  P  | DeltaQSpitze  |       | - |   | Wert    |  WEL  | S100_1ZU | AbQuad   |      |      | MaxWert |   50   |         |              |        |
*| Opt | Bezeichnung  | Gruppe  | R | OpFak | Datei | SimGröße  | ZielFkt | EvalZeitraum |        Referenzreihe                  | IstWert |
  |  P  | NashSutcliffe |       | - |  | Reihe   |  WEL | S100_1ZU | NashSutt |      |     |         |         |         | Zeitreihe.zre |         |
*|    |              |        |  |      |      |            |        | Start | Ende | RefGröße | Datei                      |        |
  |  P | Volumenfehler |       | - |  | Reihe   |  WEL | S100_1ZU | Volf     |      |     |        |        | S100_ZU  | Zeitreihe.wel |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|----------|-----------------------------|---------|
*|-----|---------------|--------|---|---|---------|-------|----------|----------|-------|------|---------|---------|----------|---------------|---------|
|  P  | NashSutcliffe |        | - |      |  WEL  | B401      | NashSutt|      |      |          | Zeitreihe.zre              |        |
</pre>
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|----------|-----------------------------|---------|
 
*
''Beispiel für eine Optimierung mit einer einzigen Zielfunktionen (Single-Objective), die sich aber aus 3 sekundären Zielfunktionen zusammensetzt:''
*Wertevergleich
<pre>
*--------------
*Optimierungsziele
*
*=================
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|------------------|----------------|---------|---------|
*| Opt | Bezeichnung  | Gruppe | R | OpFak | Datei |   SimGröße | ZielFkt | Zielgröße        | OptGröße      |         | IstWert |
*|    |              |         |  |      |      |            |        | (Block)          | (Spalte)      | RefWert |        |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|------------------|----------------|---------|---------|
|  P  | OutfallLoad  |        | - |      |  RPT  |            | Diff   | OutfallNode      | AvgFlow        |    0   |        |
|  S  | Speicher      | Becken  | - |    +  |  BLZ  | B401       |         | Speicher        | maxVolume      |        |        |
|  S  | Speicher      | Becken  | - |   +  | BLZ  | B701      |         | Speicher        | maxVolume      |        |        |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|------------------|----------------|---------|---------|
*
*Reihenwertevergleich
*--------------------
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|-------------------|---------|
*| Opt | Bezeichnung  | Gruppe  | R | OpFak | Datei |  SimGröße | ZielFkt | EvalZeitraum |  Referenzwert    | IstWert |
*|    |              |        |  |      |      |            |        | Start | Ende | WertTyp | RefWert |        |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|---------|---------|---------|
  |  P  | OutfallLoad  |         | - |       |  WEL  | B401_2AB  | Diff   |      |      |         |        |        |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|---------|---------|---------|
*
*IHA-Analyse
*-----------
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|-----------|-------------------------------|----------|
*| Opt | Bezeichnung  | Gruppe  | R | OpFak | Datei | SimGröße  | ZielFkt   |         Referenzreihe        | IstWert  |
*|    |              |        |  |      |      |            |          | RefGröße | Datei              |          |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|-----------|----------|--------------------|----------|
  |  P  | IHAGesamt    |        |   |       | WEL   | S09 _1ZU   |           | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
  |  S | IHAQuantity  |        |   |      | WEL  | S09 _1ZU  | Quantity  | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |         |
  |  S | IHAExtremes  |        |   |       | WEL   | S09 _1ZU   | Extremes  | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel |          |
  | S  | IHATiming     |        |  |      | WEL  | S09 _1ZU  | Timing    | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
|  S  | IHAFrequency  |        |  |      | WEL  | S09 _1ZU  | Frequency | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
|  S  | IHARate      |        |   |      | WEL  | S09 _1ZU  | Rate      | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|-----------|----------|--------------------|----------|
*
*SKos
*----
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|
*| Opt | Bezeichnung  | Gruppe  | R | OpFak |
*|    |              |        |  |      |
*|-----|---------------|---------|---|-------|
|  P  | Baukosten    |        |  |      |
*|-----|---------------|---------|---|-------|
*
*Aggregierte Ziele
*-----------------
*
*
*|-----|---------------|---------------|---|-----|-----------|--------|-----------|----------|--------------|---------------------|-----------------------------|----------|
*|-----|---------------|---------|---|
*| Opt | Bezeichnung  |   Gruppe     | R |Op  | ZielTyp  | Datei  | SimGröße  | ZielFkt  | EvalZeitraum |    Referenzwert    ODER      Referenzreihe        | IstWert  |
*| Opt | Bezeichnung  | Gruppe | R |
*|     |              |              | i |Fak  |          |        |          |          | Start | Ende | WertTyp  |  RefWert | RefGröße  | Datei          |          |
*|-----|---------------|---------|---|
*|-----|---------------|---------------|---|-----|-----------|--------|-----------|----------|-------|------|----------|----------|-----------|-----------------|----------|
  |  P  | Beckengesamt | Becken |  |
  |  P  |   SummeQmax  |  SummeQmax  |  |    |          |        |          |          |      |      |          |          |          |                |          |
*|-----|---------------|---------|---|
|  S  |  SE16_Q_ab  |  SummeQmax  |  |  +  | Wert      |  WEL  | SE16_1AB  | Diff    |      |      | MaxWert  |        0 |          |                |          |
</bluem>
  | S |   SE10_Q_ab   |  SummeQmax  |  |  3 | Wert      |  WEL  | SE10_1AB  | Diff    |      |      | MaxWert  |        0 |          |                |          |
|  S  |  SE01_Q_ab  |  SummeQmax  |  |  -2 | Wert      |  WEL  | SE01_1AB  | Diff    |      |      | MaxWert  |        0 |          |                |          |
*|-----|---------------|---------------|---|-----|-----------|--------|-----------|----------|-------|------|----------|----------|-----------|-----------------|----------|
 
</pre>


===Spaltenbeschreibung===
===Spaltenbeschreibung===
Line 46: Line 94:
! width="150" | Parameter !! width="500" | Beschreibung
! width="150" | Parameter !! width="500" | Beschreibung
|-
|-
| '''Opt''' || Angabe, ob es sich um ein ''Primärziel'' handelt (<code>P</code>) oder nicht (<code>N</code>). Wenn nicht, handelt es sich um ein ''Sekundäreziel'', die zwar immer ausgewertet wird, aber nicht für die Optimierung herangezogen wird. Vorsicht bei Zielgruppen hier muss die Gruppe als Primärziel definiert sein und alle Gruppenangehörigen als Sekundärziel.
| '''Opt''' || Angabe, ob es sich um ein ''Primärziel'' handelt (<code>P</code>) oder nicht (<code>N</code>). Wenn nicht, handelt es sich um ein ''Sekundärziel'', die zwar immer ausgewertet wird, aber nicht für die Optimierung herangezogen wird.
|-
|-
| '''Bezeichnung''' || Bezeichnung des Ziels (beliebig)
| '''Bezeichnung''' || Bezeichnung des Ziels (beliebig)
|-
|-
| '''Gruppe''' || Eine Gruppe von Zielen die aggregiert werden. Hier muss zunächst ein Gruppenleader definiert werden, bei dem die Bezeichnung gleich der Gruppe ist
| '''Gruppe''' || Group name for aggregated objective functions
|-
|-
| '''R'''ichtung
| '''R'''ichtung
Line 62: Line 110:
*<code>-</code>: Der Zielwert wird von der Gruppe subtrahiert
*<code>-</code>: Der Zielwert wird von der Gruppe subtrahiert
*<code>2; 0.5; -10</code>: Ein Faktor, mit dem der Zielwert multipliziert und dann zur Gruppe addiert wird.
*<code>2; 0.5; -10</code>: Ein Faktor, mit dem der Zielwert multipliziert und dann zur Gruppe addiert wird.
|-
| '''ZielTyp'''
|
* <code>Wert</code>: Es soll mit einem einzelnen Referenzwert verglichen werden
* <code>Reihe</code>: Es soll mit einer Referenzreihe verglichen werden
|-
|-
| '''Datei''' || Die Ergebnisdatei, aus der das Simulationsergebnis ausgelesen werden soll [WEL, KWL, ASC, <del>BIL, PRB</del> (Bug 220)]
| '''Datei''' || Die Ergebnisdatei, aus der das Simulationsergebnis ausgelesen werden soll [WEL, KWL, ASC, <del>BIL, PRB</del> (Bug 220)]
Line 91: Line 134:
Wenn nicht angegeben, wird der Simulationszeitraum verwendet.
Wenn nicht angegeben, wird der Simulationszeitraum verwendet.
|-
|-
| '''WertTyp'''<br/>(nur bei Referenzwerten) || Gibt an wie der Wert, der mit dem Referenzwert verglichen werden soll, aus dem Simulationsergebnis berechnet werden soll.
| '''WertTyp''' || Gibt an wie der Wert, der mit dem Referenzwert verglichen werden soll, aus dem Simulationsergebnis berechnet werden soll.
* <code>MaxWert</code>: Maximaler Wert des Simulationsergebnisses
* <code>MaxWert</code>: Maximaler Wert des Simulationsergebnisses
* <code>MinWert</code>: Minimaler Wert des Simulationsergebnisses
* <code>MinWert</code>: Minimaler Wert des Simulationsergebnisses
Line 99: Line 142:
* <code>Summe</code>: Summe des Simulationsergebnisses
* <code>Summe</code>: Summe des Simulationsergebnisses
|-
|-
| '''RefWert'''<br/>(nur bei Referenzwerten) || Der zu vergleichende Referenzwert
| '''RefWert''' || Der zu vergleichende Referenzwert
|-
|-
| '''RefGröße'''<br/>(nur bei Referenzreihen und .wel als Referenzdatei) || Gibt an welche Spalte der .wel Referenzdatei zum Vergleich herangezogen werden soll.
| '''RefGröße'''<br/>(nur bei Referenzreihen und .WEL als Referenzdatei) || Gibt an welche Spalte der .WEL Referenzdatei zum Vergleich herangezogen werden soll.
|-
|-
| '''Datei'''<br/>(nur bei Referenzreihen) || Der Dateiname der Referenzreihe ([[ZRE-Format|.zre]] oder [[WEL-Format|.wel]])<br/><span style="color:red">'''Achtung:''' Die Zeitschrittweite der Referenzreihe muss mit dem Zeitschritt der Simulation übereinstimmen! (siehe Bug 218)</span>
| '''RefDatei''' || Der Dateiname der Referenzreihe ([[ZRE-Format|.zre]] oder [[WEL-Format|.wel]])<br/><span style="color:red">'''Achtung:''' Die Zeitschrittweite der Referenzreihe muss mit dem Zeitschritt der Simulation übereinstimmen! (siehe Bug 218)</span>
|-
|-
| '''IstWert'''<br/>(optional) || Ein Wert, der in den Diagrammen als Vergleichswert angezeigt wird.
| '''IstWert'''<br/>(optional) || Ein Wert, der in den Diagrammen als Vergleichswert angezeigt wird.

Revision as of 02:06, 6 May 2009

EVO.png BlueM.Opt | Usage | Development

BlueM.Opt input files: MOD · OPT · OBF · CON

Versionen:

Diese Datei definiert die Ziele für die Optimierung. Jede Zeile entspricht einer Zielfunktion.

Die Datei muss den gleichen Namen wie der Simulations-Datensatz haben, aber mit der Endung .ZIE, und muss sich im Simulations-Arbeitsverzeichnis befinden.

The file is divided into several blocks, each of which is optional. Each block is identified by its heading:

  • Reihenvergleich: This block defines objective functions that are based on a comparison of simulation time series with a reference time series.
  • Wertevergleich: This block defines objective functions that are based on a comparison of simulation result values with a reference value.
  • Reihenwertevergleich: This block defines objective functions that are based on a comparison of values that are computed from simulation time series with reference values.
  • IHA-Analyse: Indicators of Hydrologic Alteration
  • SKos: Damages and Costs
  • Aggregierte Ziele: Aggregate objective functions
*Optimierungsziele
*=================
*
*Reihenvergleich
*---------------
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|----------------------------------------|---------|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R | OpFak | Datei | SimGröße   | ZielFkt | EvalZeitraum |         Referenzreihe                  | IstWert |
*|     |               |         |   |       |       |            |         | Start | Ende | RefGröße | Datei                       |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|----------|-----------------------------|---------|
 |  P  | NashSutcliffe |         | - |       |  WEL  | B401       | NashSutt|       |      |          | Zeitreihe.zre               |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|----------|-----------------------------|---------|
*
*Wertevergleich
*--------------
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|------------------|----------------|---------|---------|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R | OpFak | Datei |   SimGröße | ZielFkt | Zielgröße        | OptGröße       |         | IstWert |
*|     |               |         |   |       |       |            |         | (Block)          | (Spalte)       | RefWert |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|------------------|----------------|---------|---------|
 |  P  | OutfallLoad   |         | - |       |  RPT  |            |  Diff   | OutfallNode      | AvgFlow        |     0   |         |
 |  S  | Speicher      | Becken  | - |    +  |  BLZ  | B401       |         | Speicher         | maxVolume      |         |         |
 |  S  | Speicher      | Becken  | - |    +  |  BLZ  | B701       |         | Speicher         | maxVolume      |         |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|------------------|----------------|---------|---------|
*
*Reihenwertevergleich
*--------------------
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|-------------------|---------|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R | OpFak | Datei |   SimGröße | ZielFkt | EvalZeitraum |   Referenzwert    | IstWert |
*|     |               |         |   |       |       |            |         | Start | Ende | WertTyp | RefWert |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|---------|---------|---------|
 |  P  | OutfallLoad   |         | - |       |  WEL  | B401_2AB   |  Diff   |       |      |         |         |         |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|---------|-------|------|---------|---------|---------|
*
*IHA-Analyse
*-----------
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|-----------|-------------------------------|----------|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R | OpFak | Datei | SimGröße   | ZielFkt   |         Referenzreihe         | IstWert  |
*|     |               |         |   |       |       |            |           | RefGröße | Datei              |          |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|-----------|----------|--------------------|----------|
 |  P  | IHAGesamt     |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   |           | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
 |  S  | IHAQuantity   |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   | Quantity  | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
 |  S  | IHAExtremes   |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   | Extremes  | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
 |  S  | IHATiming     |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   | Timing    | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
 |  S  | IHAFrequency  |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   | Frequency | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
 |  S  | IHARate       |         |   |       | WEL   | S09 _1ZU   | Rate      | TOLF_1ZU | ZRE\Olef_orig.wel  |          |
*|-----|---------------|---------|---|-------|-------|------------|-----------|----------|--------------------|----------|
*
*SKos
*----
*
*|-----|---------------|---------|---|-------|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R | OpFak |
*|     |               |         |   |       |
*|-----|---------------|---------|---|-------|
 |  P  | Baukosten     |         |   |       |
*|-----|---------------|---------|---|-------|
*
*Aggregierte Ziele
*-----------------
*
*|-----|---------------|---------|---|
*| Opt | Bezeichnung   | Gruppe  | R |
*|-----|---------------|---------|---|
 |  P  | Beckengesamt  | Becken  |   |
*|-----|---------------|---------|---|

Spaltenbeschreibung

Parameter Beschreibung
Opt Angabe, ob es sich um ein Primärziel handelt (P) oder nicht (N). Wenn nicht, handelt es sich um ein Sekundärziel, die zwar immer ausgewertet wird, aber nicht für die Optimierung herangezogen wird.
Bezeichnung Bezeichnung des Ziels (beliebig)
Gruppe Group name for aggregated objective functions
Richtung
  • -: Die Zielfunktion soll minimiert werden (Standard)
  • +: Die Zielfunktion soll maximiert werden (hierzu wird der evaluierte Zielwert mit -1 multipliziert, siehe Bug 303)
Operator oder Faktor
  • +: Der Zielwert wird zur Gruppe addiert
  • -: Der Zielwert wird von der Gruppe subtrahiert
  • 2; 0.5; -10: Ein Faktor, mit dem der Zielwert multipliziert und dann zur Gruppe addiert wird.
Datei Die Ergebnisdatei, aus der das Simulationsergebnis ausgelesen werden soll [WEL, KWL, ASC, BIL, PRB (Bug 220)]
SimGröße Die Simulationsgröße, auf dessen Basis der Qualitätswert berechnet werden soll
ZielFkt Gibt an welche Zielfunktion verwendet werden soll.
  • AbQuad: Abweichung der Fehlerquadrate
  • NashSutt: Nash-Sutcliffe Koeffizient[1]
abgeänderte Formel mit 0 < E < ∞ :
[math]\displaystyle{ E=\frac{\sum_{t=1}^T\left(Q_{gem}^t-Q_{sim}^t\right)^2}{\sum_{t=1}^T\left(Q_{gem}^t-\overline{Q_{gem}}\right)^2} }[/math]
  • Diff: Differenz
  • nÜber: Relative Anzahl der Zeitschritte mit Überschreitung des Referenzwerts/der Referenzreihe [%]
  • sÜber: Summe der Überschreitungen des Referenzwerts/der Referenzreihe
  • nUnter: Relative Anzahl der Zeitschritte mit Unterschreitung des Referenzwerts/der Referenzreihe [%]
  • sUnter: Summe der Unterschreitungen des Referenzwerts/der Referenzreihe
  • Korr: Bestimmtheitsmaß (einfache lineare Regression) 0 ≤ R² ≤ 1:
[math]\displaystyle{ R^2 = \frac{s^2_{xy}}{s^2_x \cdot s^2_y} }[/math]
EvalZeitraum
(optional)		 Bestimmt den Zeitraum, für den die Zielfunktion ausgewertet werden soll.

Format: dd.mm.yyyy hh:mm
Wenn nicht angegeben, wird der Simulationszeitraum verwendet.

WertTyp Gibt an wie der Wert, der mit dem Referenzwert verglichen werden soll, aus dem Simulationsergebnis berechnet werden soll.
  • MaxWert: Maximaler Wert des Simulationsergebnisses
  • MinWert: Minimaler Wert des Simulationsergebnisses
  • Average: Durchschnittlicher Wert des Simulationsergebnisses
  • AnfWert: Der erste wert des Simulationsergebnisses
  • EndWert: Der letzte Wert des Simulationsergebnisses
  • Summe: Summe des Simulationsergebnisses
RefWert Der zu vergleichende Referenzwert
RefGröße
(nur bei Referenzreihen und .WEL als Referenzdatei)		 Gibt an welche Spalte der .WEL Referenzdatei zum Vergleich herangezogen werden soll.
RefDatei Der Dateiname der Referenzreihe (.zre oder .wel)
Achtung: Die Zeitschrittweite der Referenzreihe muss mit dem Zeitschritt der Simulation übereinstimmen! (siehe Bug 218)
IstWert
(optional)		 Ein Wert, der in den Diagrammen als Vergleichswert angezeigt wird.

Die Breite der Spalten darf bei Bedarf angepasst werden, nur alle "|"-Zeichen müssen erhalten bleiben!

Ein "*" am Anfang einer Zeile führt dazu, dass die Zeile ignoriert wird.

Literaturangaben

  1. ↑ Nash, J. E. and Sutcliffe, J. V. (1970): River flow forecasting through conceptual models part I — A discussion of principles, Journal of Hydrology, 10 (3), 282–290, DOI:10.1016/0022-1694(70)90255-6.
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