Initial Results of Nonhierarchical Cluster Methods Use for Low Flow Grouping

• Autorzy: Cupak A.

Identyfikatory

DOI

10.12911/22998993/67504

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper the possibility of using statistical method for data agglomeration, i.e. nonhierarchical cluster analysis for low flow grouping was made. The study material included daily flows from the multi-year period of 1963–1983 collected for 19 catchments, located in the upper Vistula basin. Regions with the same flow were determined with the use of nonhierarchical cluster analysis (K-means). Groups were characterized by low flow and selected physiographic and meteorological features of the catchments. The procedure of catchments assigning to the clusters was started from two clusters and finished at five. The next moving and assigning of catchments into clusters resulted in a cluster in which there was only one catchment (for five clusters). Another objects’ delineation did not give an objective effects, based on which it was difficult to determine a clear criterion of assigning each catchments into the clusters. The last step involved development of the models reflecting correlation and regression relationships. The identified clusters comprised catchments similar in terms of unit runoff, watercourse length, mean precipitation, median altitude, mean catchment slope, watercourse staff gauge zero, area covered by coniferous forests, arable lands, and soils.

Słowa kluczowe

EN

low flow; K-means method; nonhierarchical cluster analysis

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej ; Lublin University of Technology
• Czasopismo: Journal of Ecological Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, nr 2
• Strony: 44--50
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Cupak A.

• Department of Sanitary Engineering and Water Management, Faculty of Environmental Engineering and Land Surveying, al. Mickiewicza 24-28, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• 1. Bryndal T. 2011. Identyfikacja małych zlewni podatnych na formowanie gwałtownych wezbrań (na przykładzie Pogórza Dynowskiego, Strzyżowskiego i Przemyskiego). Przegląd Geograficzny 83, 1, s. 27–49.
• 2. Burn D.H. 1989. Cluster analysis as applied to regional flood frequency – analysis. Journal of Hydrology, 104 (1–4), 345–361.
• 3. Burn, D. H., Goel, N. K. 2000. The formation of groups for regional flood frequency analysis. Hydrol. Sci. J.45(1), 97–112.
• 4. Chełmicki W. 1991. Położenie, podział i cechy dorzecza [W:] Dorzecze górnej Wisły pod red. Dynowskiej I. i Maciejewskiego M., PWN Kraków.
• 5. Corduas M. 2011. Clustering streamflow time series for regional classification. Journal of Hydrology 407, 73–80
• 6. Dębski K. 1961. Charakterystyka hydrologiczna Polski. Łódź-Warszawa, PWN.
• 7. Dynowska I. 1971. Typy reżimów rzecznych w Polsce, Zeszyty Naukowe UJ, Prace Geogr., 28, Prace IG UJ 50, Kraków, 155.
• 8. Gottschalk, L. 1985. Hydrological regionalization of Sweden. Hydrological Sciences Journal, 30:1, 65–83.
• 9. Gutry-Korycka M., Woronko D., Suchożebrski J. 2009. Uwarunkowanie regionalne maksymalnych prawdopodobnych przepływów rzek polskich. Prace i Studia Geograficzne 43, 25–48.
• 10. Hydrologic Yearbook for the Vistula basin. Vistula basins and rivers of Przymorze on the east from Vistula river, 1963–1983, Publishing of Transport and Communication IMGW, Warsaw.
• 11. Kahya E., Demirel M.C. 2007. A comparison of low-flow clustering methods: streamflow grouping. Journal of Engineering and Applied Sciences 2(3), 524–530.
• 12. Kahya E., Demirel M.C., Bég O.A. 2008. Hydrologic homogeneous regions using monthly streamflow in Turkey. Earth Sci. Res. J. vol. 12, No. 2, 181–193.
• 13. Kowalczak P. 1986. Metoda typologii hydrograficznej niehierarchiczną analizą skupień (na przykładzie dorzecza górnej Noteci) [W:] Niektóre problemy metodyczne w hydrologii pod red. Z. Mikulskiego. Dokumentacja Geograficzna. Instytut Geografii i Przestrzennnego Zagospodarowania, 2, PAN, 38049.
• 14. Laaha G. 2002. Modelling summer and winter droughts as a basis for estimating river low flows. FRIEND 2002–Regional Hydrology: Bridging the Gap between Research and Practice (Proceedings of the Fourth International FMIiND Conference held at Cape Town. South Africa. Mardi 2002). IAI IS Publ. no. 274.
• 15. Laaha G. and Blöschl G. 2006. A comparison of low flow regionalization methods-catchment grouping. Journal of Hydrology 323, 193–214.
• 16. Lecce S.A. 2000. Spatial variations in the timing of annual floods in the southeastern United States. Journal of Hydrology. 235, 151–169.
• 17. Lin G.F., Chen L.H. 2006. Identification of homogenous regions for regional frequency analysis using the self-organizing map. Journal of Hydrology 324, 1–9.
• 18. Osuch B. 1991. Reżim odpływu powierzchniowego [W:] Dorzecze górnej Wisły pod red. Dynowskiej I. i Maciejewskiego M., PWN Kraków.
• 19. Pociask-Karteczka J. 1995. Założenia metodyczne regionalizacji hydrologicznej na przykładzie dorzecza górnej Wisły. Rozpr. habil. UJ, nr 291.
• 20. Rao A.R., Srinivas V.V. 2006a. Regionalization of watersheds by fuzzy cluster analysis. Journal of Hydrology, 31(1–4), 37–56.
• 21. Rao A.R., Srinivas V.V. 2006b. Regionalization of watersheds by hybrid cluster analysis. Journal of Hydrology, 31(1–4), 57–79.
• 22. Rao A.R., Srinivas V.V. 2008. Regionalization of Watersheds. An approach based on cluster analysis, Springer.
• 23. Rutkowska, A., Żelazny, M., Kohnová, S. et al. 2016. Regional L-Moment-Based Flood Frequency Analysis in the Upper Vistula River Basin, Poland. Pure Appl. Geophys. pp 1–21, doi:10.1007/ s00024–016–1298–8.
• 24. Srinivas V.V. 2009. Regionalization of watersheds using soft computing techniques. ISH Journal of Hydraulic Engineering, vol. 15, No SP. 1:170–193.
• 25. Stachý J. (red). 1987. Atlas Hydrologiczny Polski, t. I, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa.
• 26. Števková A., Sabo M., Kohnová S. 2012. Pooling of low flow regimes using cluster and principal component analysis, Slovak Journal of Civil Engineering, vol. XX, 19.
• 27. Wałęga A., Krzanowski S., Chmielowski K. 2009. Wykorzystanie metody analizy skupień do identyfikacji jednorodnych zlewni pod względem indeksów powodziowości i wybranych charakterystyk fizjograficznych. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 6, 67–81.
• 28. Ziemońska Z. 1973. Stosunki wodne w Polskich Karpatach Zachodnich, Prace Geogr. PAN, 103, pp. 124.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).