Simultaneously determining global sensitivities of model parameters and model structure
Notice bibliographique
Résumé
Model structure uncertainty is known to be one of the three main sources of hydrologic model uncertainty along with input and parameter uncertainty. Some recent hydrological modeling frameworks address model structure uncertainty by supporting multiple options for representing hydrological processes. It is, however, still unclear how best to analyze structural sensitivity using these frameworks. In this work, we apply the extended Sobol' sensitivity analysis (xSSA) method that operates on grouped parameters rather than individual parameters. The method can estimate not only traditional model parameter sensitivities but is also able to provide measures of the sensitivities of process options (e.g., linear vs. non-linear storage) and sensitivities of model processes (e.g., infiltration vs. baseflow) with respect to a model output. Key to the xSSA method's applicability to process option and process sensitivity is the novel introduction of process option weights in the Raven hydrological modeling framework. The method is applied to both artificial benchmark models and a watershed model built with the Raven framework. The results show that (1) the xSSA method provides sensitivity estimates consistent with those derived analytically for individual as well as grouped parameters linked to model structure. (2) The xSSA method with process weighting is computationally less expensive than the alternative aggregate sensitivity analysis approach performed for the exhaustive set of structural model configurations, with savings of 81.9 % for the benchmark model and 98.6 % for the watershed case study. (3) The xSSA method applied to the hydrologic case study analyzing simulated streamflow showed that model parameters adjusting forcing functions were responsible for 42.1 % of the overall model variability, while surface processes cause 38.5 % of the overall model variability in a mountainous catchment; such information may readily inform model calibration and uncertainty analysis. (4) The analysis of time-dependent process sensitivities regarding simulated streamflow is a helpful tool for understanding model internal dynamics over the course of the year.
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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 | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».