Parameter-state ensemble data assimilation using ApproximateBayesian Computing for short-term hydrological prediction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The main sources of uncertainty in hydrological modelling can be summarized as structural errors, parameter errors, and data errors. Operational modellers are generally more concerned with predictive ability than model errors, and Data Assimilation (DA) methods are commonly employed to merge models with observations to improve predictive ability. This paper presents an example of Approximate Bayesian Computing (ABC), or a simplified Particle Filter (PF), to simultaneously assimilate model states and parameters, calling the method Parameter-State Ensemble DA (P-SEDA). The case study is from June to October, 2014 for a small (1324 km2) watershed just north of Lake Superior in Ontario, Canada using the Canadian semi-distributed hydrologic land-surface scheme MESH. The study examines how well the approach works given various levels of certainty in the data; beginning with certainty in the streamflow and precipitation, followed by uncertainty in the streamflow and certainty in the precipitation, and finally uncertainty in both the streamflow and precipitation. The approach is found to work in this case when streamflow and precipitation is fairly certain, while being more challenging to implement in a forecasting scenario where future streamflow and precipitation is much less certain. The main challenge is determined to be related to parametric uncertainty and ideas for overcoming this challenge are discussed.
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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 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».