Impact of the spatial density of weather stations on the performance of distributed and lumped hydrological models
Notice bibliographique
Résumé
This study aimed to quantify the ability of distributed and lumped hydrological models to use high-resolution precipitation and temperature data to improve streamflow simulation at watershed outlets. To that end, a 40-year, high-resolution, spatially distributed, meteorological dataset was extracted from a 15-km resolution regional climate model simulation (from the Canadian Regional Climate Model – CRCM v.4.2.4 driven by ERA40 reanalysis). This dataset was used to feed one distributed and four lumped hydrological models. The five models were calibrated on 192 watersheds located in the province of Quebec (Canada) using five different meteorological network densities of pseudo-stations. These densities ranged from one single station (located at the centre of gravity of the watershed) up to the maximum grid density of 1 station per 225 km2 (15 km × 15 km which corresponds to the CRCM spatial resolution). No significant decrease in validation performance for both types of hydrological models was observed when using any of the tested station densities. Similar results were also obtained when investigating the subsets of 54 smaller (≤2,500 km2) and 84 medium-sized (2,500 < area <10,000 km2) watersheds. However, for the 54 larger watersheds (≥10,000 km2), the decrease in performance was statistically significant for the distributed model when using one single station. While all lumped models showed a noticeable drop in performance only when using a single station, the distributed model was the only model to show a gradual decrease in performance as the network density decreased. These results indicate that when dealing with large watersheds, distributed models could benefit up to some extent from a larger meteorological network density. These conclusions are likely to be relevant to Canadian watersheds with similar physiographic characteristics and hydroclimatic conditions as the ones included in the Quebec database that was studied.
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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 | 0,008 | 0,021 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,003 | 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 ».