Root‐zone soil moisture estimation using data‐driven methods
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The soil moisture state partitions both mass and energy fluxes and is important for many hydro‐geochemical cycles, but is often only measured within the surface layer. Estimating the amount of soil moisture in the root‐zone from this information is difficult due to the nonlinear and heterogeneous nature of the various processes which alter the soil moisture state. Data‐driven methods, such as artificial neural networks (ANN), mine data for nonlinear interdependencies and have potential for estimating root‐zone soil moisture from surface soil moisture observations. To create an ANN root‐zone model that was nonsite‐specific and physically constrained, a training set was generated by forcing HYDRUS‐1D with meteorological observations for different soil profiles from the unsaturated soil hydraulic database. Ensemble ANNs were trained to provide soil moisture at depths of 10, 20, and 50 cm below the surface using surface soil moisture observations and local meteorological information. Insights into the processes represented by the ANNs were derived from a clamping sensitivity analysis and by changing the ANNs input data. Further model testing based on synthetic soil moisture profiles from three McMaster Mesonet and three USDA soil climate analysis network sites suggests that ANNs are a flexible tool capable of predicting root‐zone soil moisture with good accuracy. It was found that ANNs could well represent soil moisture as estimated by HYDRUS‐1D, but performance was reduced in comparison to in situ soil moisture observations outside the training conditions. The transferability of the model appears limited to the same geographic region.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».