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Enregistrement W2400821710

Flood forecasting on the Humber River using an artificial neutral network approach

2010· dissertation· en· W2400821710 sur OpenAlexaboutno aff
Haijie Cai

Notice bibliographique

RevueMemorial University Research Repository (Memorial University) · 2010
Typedissertation
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueHydrology and Watershed Management Studies
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSnowmeltFlow routingStructural basinStreamflowFlood mythHydrology (agriculture)Environmental scienceDrainage basinSurface runoffFlood forecastingRouting (electronic design automation)Hydrological modellingMeteorologyClimatologyGeographyGeologySnowComputer scienceCartographyGeomorphology
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In order to provide flood warnings to the residents living along the various sections of the Humber River Basin, the Water Resources Management Division (WRMD) of Department of Environment and Conservation, Government of Newfoundland and Labrador has generated flow forecasts for this basin over the years by means of several rainfall-runoff models. The first model used is the well-known Streamflow Synthesis and Reservoir Regulation Model (SSARR) which is a deterministic model that accounts for some or all of the hydrologic factors responsible for runoff in the basin. However, the accuracy of the model became worse over the years. Although it was calibrated well in the beginning, recalibration of the model has not been very successful. In addition, the model cannot take into account the snowmelt effect from the Upper Humber basin. The next model is the Dynamic Regression model, a statistically based model that uses the time series of historic flows and climate data of the basin to generate a forecast. This model was tried during the late 1990s to early 2000s. This model was found to provide better forecasts than the SSARR model, but it also does not take into account the snowmelt effect from the upper regions of the Humber River. The third model tried by the WRMD was an in-house Routing model. This method uses a series of water balance equations which can be easily implemented on a spread sheet at each gauging station. However, calibration is done subjectively and the forecast obtained for the snowy region of the Upper Humber is still a problem. In view of the foregoing issues with the above models, a better model that is easy to use and calibrate, provides accurate forecasts, and one that can take into account the snowmelt effects is required. Since 2008, the WRMD has been using the statistically based Dynamic Regression Model on an interim basis until a replacement model could be developed. -- This thesis presents the development of artificial neural network (ANN) models for river flow forecasting for the Humber River Basin. Two types of ANN were considered, general regression neural network (GRNN) and the back propagation neural network (BPNN). GRNN is a nonparametric method with no training parameters to be adjusted during the training process. BPNN on the other hand has several parameters such as the learning rate, momentum, and calibration interval, which can be adjusted during the training to improve the model. A design of experiment (DOE) approach is used to study the effects of the various inputs and network parameters at various stages of the network development to obtain an optimal model. One day ahead forecasts were obtained from the two ANNs using air temperature, precipitation, cumulative degree-days, and flow data all suitably lagged (i.e. of 1 day or 2 day before) as inputs. It was found that the GRNN model produced slightly better forecasts than the BPNN for the Upper Humber and both models performed equally well for the Lower Humber. The ANN approach also produced much better forecasts than the routing model developed by the WRMD but was not much better than the dynamic regression model except for the Upper Humber.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,959
Score d'incertitude au seuil0,082

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,061
Tête enseignante GPT0,259
Écart entre enseignants0,199 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2010
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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