Multicriteria sensitivity analysis as a diagnostic tool for understanding model behaviour and characterizing model uncertainty
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Complex hydrological models are being increasingly used nowadays for many purposes such as studying the impact of climate and land‐use change on water resources. However, building a high‐fidelity model, particularly at large scales, remains a challenging task, due to complexities in model functioning and behaviour and uncertainties in model structure, parameterization, and data. Global sensitivity analysis (GSA), which characterizes how the variation in the model response is attributed to variations in its input factors (e.g., parameters and forcing data), provides an opportunity to enhance the development and application of these complex models. In this paper, we advocate using GSA as an integral part of the modelling process by discussing its capabilities as a tool for diagnosing model structure and detecting potential defects, identifying influential factors, characterizing uncertainty, and selecting calibration parameters. Accordingly, we conduct a comprehensive GSA of a complex land surface–hydrology model, Modélisation Environmentale–Surface et Hydrologie (MESH), which combines the Canadian land surface scheme with a hydrological routing component, WATROUTE. Various GSA experiments are carried out using a new technique, called Variogram Analysis of Response Surfaces, for alternative hydroclimatic conditions in Canada using multiple criteria, various model configurations, and a full set of model parameters. Results from this study reveal that, in addition to different hydroclimatic conditions and SA criteria, model configurations can also have a major impact on the assessment of sensitivity. GSA can identify aspects of the model internal functioning that are counter‐intuitive and thus help the modeller to diagnose possible model deficiencies and make recommendations for improving development and application of the model. As a specific outcome of this work, a list of the most influential parameters for the MESH model is developed. This list, along with some specific recommendations, is expected to assist the wide community of MESH and Canadian land surface scheme users, to enhance their modelling applications.
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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 | 0,005 | 0,017 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,005 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».