Near-Real-Time Flood Forecasting Based on Satellite Precipitation Products
Notice bibliographique
Résumé
Floods, storms and hurricanes are devastating for human life and agricultural cropland. Near-real-time (NRT) discharge estimation is crucial to avoid the damages from flood disasters. The key input for the discharge estimation is precipitation. Directly using the ground stations to measure precipitation is not efficient, especially during a severe rainstorm, because precipitation varies even in the same region. This uncertainty might result in much less robust flood discharge estimation and forecasting models. The use of satellite precipitation products (SPPs) provides a larger area of coverage of rainstorms and a higher frequency of precipitation data compared to using the ground stations. In this paper, based on SPPs, a new NRT flood forecasting approach is proposed to reduce the time of the emergency response to flood disasters to minimize disaster damage. The proposed method allows us to forecast floods using a discharge hydrograph and to use the results to map flood extent by introducing SPPs into the rainfall–runoff model. In this study, we first evaluated the capacity of SPPs to estimate flood discharge and their accuracy in flood extent mapping. Two high temporal resolution SPPs were compared, integrated multi-satellite retrievals for global precipitation measurement (IMERG) and tropical rainfall measurement mission multi-satellite precipitation analysis (TMPA). The two products are evaluated over the Ottawa watershed in Canada during the period from 10 April 2017 to 10 May 2017. With TMPA, the results showed that the difference between the observed and modeled discharges was significant with a Nash–Sutcliffe efficiency (NSE) of −0.9241 and an adapted NSE (ANSE) of −1.0048 under high flow conditions. The TMPA-based model did not reproduce the shape of the observed hydrographs. However, with IMERG, the difference between the observed and modeled discharges was improved with an NSE equal to 0.80387 and an ANSE of 0.82874. Also, the IMERG-based model could reproduce the shape of the observed hydrographs, mainly under high flow conditions. Since IMERG products provide better accuracy, they were used for flood extent mapping in this study. Flood mapping results showed that the error was mostly within one pixel compared with the observed flood benchmark data of the Ottawa River acquired by RadarSat-2 during the flood event. The newly developed flood forecasting approach based on SPPs offers a solution for flood disaster management for poorly or totally ungauged watersheds regarding precipitation measurement. These findings could be referred to by others for NRT flood forecasting research and 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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».