Discharge Estimation in Ungauged Basins Through Variational Data Assimilation: The Potential of the SWOT Mission
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Space‐borne instruments can measure river water surface elevation, slope, and width. Remote sensing of river discharge in ungauged basins is far more challenging, however. This work investigates the estimation of river discharge from simulated observations of the forthcoming Surface Water and Ocean Topography (SWOT) satellite mission using a variant of the classical variational data assimilation method “4D‐Var.” The variational assimilation scheme simultaneously estimates discharge, river bathymetry, and bed roughness in the context of a 1.5 D full Saint‐Venant hydraulic model. Algorithms and procedures are developed to apply the method to fully ungauged basins. The method was tested on the Po and Sacramento Rivers. The SWOT hydrology simulator was used to produce synthetic SWOT observations at each overpass time by simulating the interaction of SWOT radar measurements with the river water surface and nearby land surface topography at a scale of approximately 1 m, thus accounting for layover, thermal noise, and other effects. SWOT data products were synthesized by vectorizing the simulated radar returns, leading to height and width estimates at 200 m increments along the river centerlines. The ingestion of simulated SWOT data generally led to local improvements on prior bathymetry and roughness estimates which allowed the prediction of river discharge at the overpass times with relative root mean squared errors of 12.1% and 11.2% for the Po and Sacramento Rivers, respectively. Nevertheless, equifinality issues that arise from the simultaneous estimation of bed elevation and roughness may prevent their use for different applications, other than discharge estimation through the presented framework.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».