Application of Non‐Linear Automatic Optimization Techniques for Calibration of HSPF
Notice bibliographique
Résumé
Development of TMDLs (total maximum daily loads) is often facilitated by using the software system BASINS (Better Assessment Science Integrating point and Nonpoint Sources). One of the key elements of BASINS is the watershed model HSPF (Hydrological Simulation Program Fortran) developed by USEPA. Calibration of HSPF is a very tedious and time consuming task, more than 100 parameters are involved in the calibration process. In the current research, three non-linear automatic optimization techniques are applied and compared, as well an efficient way to calibrate HSPF is suggested. Parameter optimization using local and global optimization techniques for the watershed model is discussed. Approaches to automatic calibration of HSPF using the nonlinear parameter estimator PEST (Parameter Estimation Tool) with its Gauss-Marquardt-Levenberg (GML) method, Random multiple Search Method (RSM), and Shuffled Complex Evolution method developed at the University of Arizona (SCE-UA) are presented. Sensitivity analysis was conducted and the most and the least sensitive parameters were identified. It was noted that sensitivity depends on number of adjustable parameters. As more parameters were optimized simultaneously--a wider range of parameter values can maintain the model in the calibrated state. Impact of GML, RSM, and SCE-UA variables on ability to find the global minimum of the objective function (OF) was studied and the best variables are suggested. All three methods proved to be more efficient than manual HSPF calibration. Optimization results obtained by these methods are very similar, although in most cases RSM outperforms GML and SCE-UA outperforms RSM. GML is a very fast method, it can perform as well as SCE-UA when the variables are properly adjusted, initial guess is good and insensitive parameters are eliminated from the optimization process. SCE-UA is very robust and convenient to use. Logical definition of key variables in most cases leads to the global minimum.
Conservé avec la notice de tri, où il sert de preuve aux étiquettes ci-dessus.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Le tri à trois modèles
les 5 600 travaux triés →Les trois modèles l'ont jugé hors champ.
Comparison of optimization algorithms for calibrating a watershed model; a domain modeling technique, not a study of research practice.
The work compares techniques for calibrating a hydrological model rather than studying research methods generally.
Automatic parameter calibration of a watershed hydrology model; domain environmental modelling, not metaresearch methods.
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) | 0,002 | 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 ».