A probabilistic inflow forecasting system for operation of hydroelectric reservoirs in complex terrain
Notice bibliographique
Résumé
This dissertation presents a reliable probabilistic forecasting system designed to predict inflows to hydroelectric reservoirs. Forecasts are derived from a Member-to-Member (M2M) ensemble in which an ensemble of distributed hydrologic models is driven by the gridded output of an ensemble of numerical weather prediction (NWP) models. Multiple parameter sets for each hydrologic model are optimized using objective functions that favour different aspects of forecast performance. On each forecast day, initial conditions for each differently-optimized hydrologic model are updated using meteorological observations. Thus, the M2M ensemble explicitly samples inflow forecast uncertainty caused by errors in the hydrologic models, their parameterizations, and in the initial and boundary conditions (i.e., meteorological data) used to drive the model forecasts. Bias is removed from the individual ensemble members using a simple degree-of-mass-balance bias correction scheme. The M2M ensemble is then transformed into a probabilistic inflow forecast by applying appropriate uncertainty models during different seasons of the water year. The uncertainty models apply ensemble model output statistics to correct for deficiencies in M2M spread. Further improvement is found after applying a probability calibration scheme that amounts to a re-labelling of forecast probabilities based on past performance. Each component of the M2M ensemble has an associated cost in terms of time and/or money. The relative value of each ensemble component is assessed by removing it from the ensemble and comparing the economic gains associated with the reduced ensembles to those achieved using the full M2M system. Relative value is computed using a simple (static) cost-loss decision model in which the reservoir operator takes action (lowers the reservoir level) when significant inflows are predicted with probability exceeding some threshold. The probabilistic reservoir inflow forecasting system developed in this dissertation is applied to the Daisy Lake hydroelectric reservoir located in the complex terrain of southwestern British Columbia, Canada. The hydroclimatic regime of the case study watershed is such that flashy fall and winter inflows are driven by Pacific frontal systems, while spring and summer inflows are dominated by snow and glacier melt. Various aspects of ensemble and probabilistic forecast performance are evaluated over a period of three water years.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».