HackQC22 - Défi IA

Défi : Identifier, catégoriser et corriger les erreurs de captation de niveau d'eau dans les lacs et réservoirs en utilisant des méthodes d'apprentissage automatique.

Contexte

Les niveaux servent à calculer, à l’aide de représentations mathématiques : les débits turbinés impliquant le niveau amont et aval aux groupes turbine-alternateur, les débits déversés impliquant le niveau amont ainsi que le niveau aval, le volume emmagasiné aux réservoirs, les débits en eau libre (rivières naturelles ou en aval des installations). Cependant, il arrive que les instruments fassent défaut, ce qui fait en sorte que les données deviennent suspectes, aberrantes ou encore tout simplement manquantes. Ceci peut se produire lorsque des débris entrent dans un ou les deux tubes, qu’une branche accroche le tube du limnimètre, qu’on expérience des problèmes de télécommunication ou tout simplement que l’instrument fasse défaut ou brise. Malgré toutes ces problématiques possibles, la mesure en continu des niveaux demeure impérative afin d’assurer un suivi de nos rivières et nos centrales. Lorsque nous détectons des données suspectes ou aberrantes, il est important de pouvoir corriger les mesures manuellement via une validation.

Contexte collecte de données

Pour le défi, nous allons vous fournir des données de trois emplacements différents. La première, une station en rivière qui inclue une lecture de niveau du fleuve St-Laurent. Par la suite, deux stations près d’un ouvrage hydraulique (comme la figure ci-haut), où l’on retrouve une station en amont et une station en aval de l’aménagement Outardes-2 sur la Côte-Nord, où l’on retrouve une redondance le niveau amont. Finalement pour le troisième cas, vous aurez les niveaux mesurés à deux stations sur le réservoir Gouin dans la région de la Mauricie. Pour chaque lecture de niveau, on va fournir la série de données brutes ainsi que la série de données validée, c’est-à-dire celle qui est utilisé dans nos calculs et dans la prise de décision et gestion des cours d’eau.

Cas 1 - Station en rivière

Station de mesure : Quai-de-Beauharnois

Région administrative : Montérégie

Coordonnées : * x: -73.87616 * y: 45.316809

Autre(s) station(s) utilisées pour corriger les données :

Mesure du niveau de l’eau : Capteur central Beauharnois aval centre Stations météorologiques : Saint-Anicet (x : -74.2895 ; y : 45.1208) et Sainte-Anne-de-Bellevue (x : -73.92917; y : 45.42722). À noter que les systèmes météorologiques circulent toujours d’ouest en est, donc il faut considérer un décalage entre le début des précipitations et le moment où le système atteint Quai de Beauharnois. Par exemple Sainte-Anne est à 12.5 km au nord de Quai de Beauharnois, tandis que Saint-Anicet est à environ 30 km au sud-ouest de Quai de Beauharnois. Données disponibles dans le fichier Precip.xlsx

Pour plus d'informations, référez-vous au document explicatif (HackQC_final.docx)

Cas 2 - Station en installation - Niveau amont et aval

Aménagement : Outardes-2

Station de mesure : Outardes-2 aval et Outardes-2 amont

Région administrative : Côte-Nord

Coordonnées : * x: -68.3895 * y: 49.1446

Le système hydrique de la rivière aux Outardes est constitué de trois aménagements appartenant à Hydro-Québec. Mis en service en 1978, l'aménagement Outardes-2 est un aménagement de type au fil de l’eau qui bénéficie de la régularisation des apports à l’aménagement Outardes-4 en amont.

Pour plus d'informations, référez-vous au document explicatif (HackQC_final.docx)

Cas 3- Niveaux au réservoir

Réservoir : Gouin

Région administrative : Mauricie

Coordonnées : * x : -74.7855 * y : 48.4719

Stations météorologiques : La Loutre (x : -74.0309; y : 48.3326), Gouin Sud-Ouest (x : -75.3253; y : 48.4502) et Saint-Cyr (x : -75.6236; y : 48.8705). À noter que les systèmes météorologiques circulent toujours d’ouest en est, donc il faut considérer un décalage entre le début des précipitations et le moment où le système atteint le réservoir Gouin. Par exemple La Loutre est à 55 km à l'est du réservoir Gouin, tandis que Gouin Sud-Ouest est à environ 40 km à l’ouest du réservoir et finalement Saint-Cyr est à 81 km au nord-ouest du réservoir Gouin. Données disponibles à partir de 2006-11-01 dans le fichier Precip.xlsx.

Pour plus d'informations, référez-vous au document explicatif (HackQC_final.docx)