Improving calibration and validation of cosmic-ray neutron sensors in the light of spatial sensitivity
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. In the last few years the method of cosmic-ray neutron sensing (CRNS) has gained popularity among hydrologists, physicists, and land-surface modelers. The sensor provides continuous soil moisture data, averaged over several hectares and tens of decimeters in depth. However, the signal still may contain unidentified features of hydrological processes, and many calibration datasets are often required in order to find reliable relations between neutron intensity and water dynamics. Recent insights into environmental neutrons accurately described the spatial sensitivity of the sensor and thus allowed one to quantify the contribution of individual sample locations to the CRNS signal. Consequently, data points of calibration and validation datasets are suggested to be averaged using a more physically based weighting approach. In this work, a revised sensitivity function is used to calculate weighted averages of point data. The function is different from the simple exponential convention by the extraordinary sensitivity to the first few meters around the probe, and by dependencies on air pressure, air humidity, soil moisture, and vegetation. The approach is extensively tested at six distinct monitoring sites: two sites with multiple calibration datasets and four sites with continuous time series datasets. In all cases, the revised averaging method improved the performance of the CRNS products. The revised approach further helped to reveal hidden hydrological processes which otherwise remained unexplained in the data or were lost in the process of overcalibration. The presented weighting approach increases the overall accuracy of CRNS products and will have an impact on all their applications in agriculture, hydrology, and modeling.
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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 | 0,007 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».