Input data selection for solar radiation estimation

Abstract

Abstract:Model input data selection is a complicated process, especially for non-linear dynamic systems. The questions on which inputs should be used and how long the training data should be for model development have been hard to solve in practice. Despite the importance of this subject, there have been insufficient reports in the published literature about inter-comparison between different model input data selection techniques. In this study, several methods (i.e. the Gamma test, entropy theory, AIC (Akaike's information criterion)/BIC (Bayesian information criterion) have been explored with the aid of non-linear models of LLR (local linear regression) and ANN (artificial neural networks). The methodology is tested in estimation of solar radiation in the Brue Catchment of England. It has been found that the conventional model selection tools such as AIC/BIC failed to demonstrate their functionality. Although the entropy theory is quite powerful and efficient to compute, it failed to pick up the best input combinations. On the other hand, it is very encouraging to find that the new Gamma test was able to choose the best input selection. However, it is surprising to note that the Gamma test significantly underestimated the required training data while the entropy theory did a better job in this aspect. This is the first study to compare the performance of those techniques for model input selections and still there are many unsolved puzzles.

Comparative assessment of evapotranspiration derived from NCEP and ECMWF global datasets through Weather Research and Forecasting model

“…Studies by Remesan et al . (2008) and Ahmadi et al . (2009) also suggested that solar radiation is a difficult parameter to obtain and has a high sensitivity towards ET o estimation (Ishak et al ., 2010).…”

Mining Informative Hydrologic Data by Using Support Vector Machines and Elucidating Mined Data according to Information Entropy

“…Zhang and Singh [50] combined copula theory with entropy theory to derive the bivariate rainfall and runoff distributions. Recently, entropy has been used as a pre-processing step for model input selection [51][52][53]. Comprehensive reviews of the use of entropy in hydrology are provided in [47,54].…”

Χωροχρονική Ανάλυση Προσομοίωση Και Πρόγνωση Ξηρασίας Στην Υδρολογική Λεκάνη Πηνειού Ποταμού Θεσσαλίας

“…To Gamma test αναφέρθηκε πρώτα από τους Stefansson et al, [1997], και αποδείχτηκε από τους Evans and Jones [2002] και έκτοτε εφαρμόστηκε σε πολλές μελέτες [Chuzhanova et al, 1998;Tsui and Jones, 1999;Goodridge et al, 2001;Tsui et al, 2002;Jones, 2004;Jones et al, 2007;Evans and Jones, 2008]. Πρόσφατα άρχισε να βρίσκει εφαρμογή και σε υδρολογικές μελέτες [Kashefipour et al, 2005;Remesan et al, 2008Remesan et al, ,2009Ahmadi et al, 2009;Moghaddamnia et al, 2009;Vasiliades and Loukas, 2010a,b]. Σε μία πρόσφατη μελέτη για τον υπολογισμό της ηλιακής ακτινοβολίας, το Gamma test συγκρίθηκε με άλλες μεθοδολογίες για την εκτίμηση των δεδομένων εισόδου [Ahmadi et al, 2009].…”

“…Πρόσφατα άρχισε να βρίσκει εφαρμογή και σε υδρολογικές μελέτες [Kashefipour et al, 2005;Remesan et al, 2008Remesan et al, ,2009Ahmadi et al, 2009;Moghaddamnia et al, 2009;Vasiliades and Loukas, 2010a,b]. Σε μία πρόσφατη μελέτη για τον υπολογισμό της ηλιακής ακτινοβολίας, το Gamma test συγκρίθηκε με άλλες μεθοδολογίες για την εκτίμηση των δεδομένων εισόδου [Ahmadi et al, 2009]. Οι μεθοδολογίες σύγκρισης ήταν οι θεωρία της εντροπίας (entropy theory) και οι τεχνικές AIC/BIC με βάση τα μη γραμμικά μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό της ηλιακής ακτινοβολίας.…”

“…Οι μεθοδολογίες σύγκρισης ήταν οι θεωρία της εντροπίας (entropy theory) και οι τεχνικές AIC/BIC με βάση τα μη γραμμικά μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν για τον υπολογισμό της ηλιακής ακτινοβολίας. Τα αποτελέσματα της μελέτης αυτής έδειξαν ότι το Gamma test εκτιμά καλύτερα το βέλτιστο συνδυασμό των δεδομένων εισόδου για την εκτίμηση της ηλιακής ακτινοβολίας στην υδρολογική λεκάνη Brue της Αγγλίας [Ahmadi et al, 2009].…”