Hydrological Modelling and River Basin Management - Doctoral Thesis - Jens Christian Refsgaard
Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse - Særudgivelse 2007

Afhandlingens kapitel 2 præsenterer protokoller for hydrologisk modellering og en diskussion af interaktionen mellem hydrologisk modellering og vandressourceforvaltning. Endvidere forklares den terminologi og den tilgrundlæggende videnskabsfilosofiske tankegang samt den klassifikation af modeltyper, som benyttes i resten af afhandlingen. Kapitel 3 indeholder resumeer af modelstudier baseret på ni af publikationerne. Vurderingerne af disse publikationers bidrag til ny viden på det tidspunkt de blev publiceret og af emner som ikke blev behandlet i publikationerne, viser en betydelig udvikling gennem de sidste 25 år. Fx indeholder de første publikationer om udvikling af nye modelkoder, intet om verifikation af modelkode, validering af modeller mod uafhængige data eller usikkerhedsvurderinger - emner som i dag betragtes som meget væsentlige. Eksemplerne illustrerer ligeledes, hvordan generelle emner som skalaproblemer og model validering gradvis udviklede sig med baggrund i erfaringer og erkendte problemer fra modelstudier, som egentlig havde andre formål. Kapitel 4 præsenterer og diskuterer herefter fire generelle emner: (a) heterogenitet og skalering; (b) konfirmation, verifikation, kalibrering og validering af modeller; (c) usikkerhedsvurderinger; og (d) kvalitetssikring af modelleringsprocessen.

Mine væsentligste bidrag til ny videnskabelig viden har været indenfor de følgende fem områder:

• Ny konceptuel forståelse og tilhørende kodeudvikling. Suså modellen var baseret på en ny forståelse af interaktionen mellem overfladevand og grundvand i moræneområder og bragte ny viden om hvorledes grundvandsindvinding påvirker vandløb i sådanne oplande.
• Validering af modeller. Arbejdet med rigoristiske principper for validering af modeller og eksempler på anvendelser for såvel 'lumped conceptual' og 'distributed physically-based' modeller har været en grundpille gennem de sidste 15 år af min forskning. Specielt er introduktionen af begrebet 'conditional validation' ny.
• Skalering. Mit arbejde har ikke 'løst' skalaproblemerne, men bidrager til at tydeliggøre de principielt forskellige metoder med fokus på deres respektive forudsætninger og begrænsninger.
• Usikkerhedsvurderinger. En betydelig del af min forskningsaktivitet gennem de sidste 10 år har fokuseret på usikkerhedsaspekter. Mit hovedbidrag i den sammenhæng har været introduktion af bredere usikkerhedsaspekter i hele modelleringsprocessen samt arbejdet med usikkerheder på modelstruktur.
• Protokoller for hydrologisk modellering og kvalitetssikring af modelleringsprocessen. Den omfattende og detaljerede modelleringsprotokol, som blev udviklet i HarmoniQuA projektet er en formalisering og udmøntning af erfaring fra de foregående 25 års arbejde med hydrologisk modellering. De ny elementer heri er den fokus der lægges på (a) den interaktive dialog mellem modellør, vandressourceforvalter, reviewer, interessenter og offentligheden; (b) usikkerhedsvurderinger som et løbende element gennem hele modelleringsprocessen; (c) model validering; og (d) introduktion af erfaringer og subjektiv viden via eksterne reviews.