Концептуальные гидрологические модели HBV и GR4J: современные средства реализации и примеры использования

<jats:p>Концептуальные модели формирования речного стока широко применяются в задачах гидрологии суши по ряду причин. Прежде всего, такие модели основаны, как правило, на полуэмпирических зависимостях, упрощенно описывающих основные процессы на водосборе, включают небольшой набор калибруемых параметров и не требуют большого числа входных переменных. Вычислительная простота, толерантность к данным и появление в последние десятилетия культуры свободного обмена программными кодами значительно способствовали распространению концептуальных моделей, многие из них реализованы на широко используемых в научной среде языках программирования R и Python. Большинство таких моделей имеют открытый исходный код, справочную документацию, встроенные функции калибровки и оценки качества, а также средства визуализации. Целью данной работы является иллюстрация возможности использования подобных современных программных реализаций концептуальных моделей, которые могут быть в дальнейшем использованы для краткосрочного прогноза речного стока, восстановления стока за исторический период или изменения стока под воздействием климатических факторов. В качестве эксперимента был проведён обзор двух современных реализаций концептуальных моделей HBV и GR4J на языках Python и R для моделирования стока. На примере рек России и Казахстана показан процесс создания модели формирования стока с речного водосбора на основании открытых данных и свободно распространяемых программных библиотек, проведена оценка возможностей и ограничений применения современных реализаций моделей.</jats:p>