Abteilung Systemanalyse, Integrated Assessment und Modellierung

SuperflexPy

Hydrologische Modelle auf Einzugsgebietsebene sind für das Verständnis von Wasserprozessen und die Bewirtschaftung von Wasserressourcen unerlässlich. Konzeptuelle Modelle, die die Einzugsgebietsdynamik mit grundlegenden Speicher- und Strömungselementen vereinfachen, bieten ein gutes Gleichgewicht zwischen Genauigkeit, Recheneffizienz und einfacher Interpretation. SuperflexPy (https://superflexpy.readthedocs.io) ist ein quelloffenes Python-Framework, das auf den SUPERFLEX-Prinzipien (Fenicia et al., 2011) basiert und für die Erstellung anpassbarer konzeptioneller hydrologischer Modelle entwickelt wurde.
Mit SuperflexPy können Benutzer Modelle unterschiedlicher Komplexität erstellen, von einfachen Modellen für ein einzelnes Einzugsgebiet (wie ein Reservoir) bis hin zu komplexeren, räumlich verteilten Modellen (wie verschachtelte Teileinzugsgebiete). Es bietet volle Kontrolle über die Modellkomponenten und kann leicht mit anderen Python-basierten Tools integriert werden, was es zugänglich und vielseitig macht. SuperflexPy ist quelloffen und enthält eine umfassende Dokumentation, was es zu einem wertvollen Werkzeug für Forscher und Fachleute in der Hydrologiegemeinschaft macht, um die Prozessmodellierung zu verbessern und die Wasserwirtschaft zu unterstützen.

Publikationen

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          our understanding of hydrological processes and to support operational wate
         r resource management. Conceptual models, which approximate catchment dynami
         cs using relatively simple storage and routing elements, offer an attractive
          compromise in terms of predictive accuracy, computational demands, and amen
         ability to interpretation. This paper introduces SuperflexPy, an open-source
          Python framework implementing the SUPERFLEX principles (Fenicia et al., 201
         1) for building conceptual hydrological models from generic components, with
          a high degree of control over all aspects of model specification. Superflex
         Py can be used to build models of a wide range of spatial complexity, rangin
         g from simple lumped models (e.g., a reservoir) to spatially distributed con
         figurations (e.g., nested sub-catchments), with the ability to customize all
          individual model components. SuperflexPy is a Python package, enabling mode
         lers to exploit the full potential of the framework without the need for sep
         arate software installations and making it easier to use and interface with
         existing Python code for model deployment. This paper presents the general a
         rchitecture of SuperflexPy, discusses the software design and implementation
          choices, and illustrates its usage to build conceptual models of varying de
         grees of complexity. The illustration includes the usage of existing Superfl
         exPy model elements, as well as their extension to implement new functionali
         ty. Comprehensive documentation is available online and provided as a Supple
         ment to this paper. SuperflexPy is available as open-source code and can be
         used by the hydrological community to investigate improved process represent
         ations for model comparison and for operational work.
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Dal Molin, M.; Kavetski, D.; Fenicia, F. (2021) SuperflexPy 1.3.0: an open-source Python framework for building, testing, and improving conceptual hydrological models, Geoscientific Model Development, 14(11), 7047-7072, doi:10.5194/gmd-14-7047-2021, Institutional Repository

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