A Brief Analysis of Conceptual Model Structure Uncertainty Using 36 Models and 559 Catchments
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The choice of hydrological model structure, that is, a model's selection of states and fluxes and the equations used to describe them, strongly controls model performance and realism. This work investigates differences in performance of 36 lumped conceptual model structures calibrated to and evaluated on daily streamflow data in 559 catchments across the United States. Model performance is compared against a benchmark that accounts for the seasonality of flows in each catchment. We find that our model ensemble struggles to beat the benchmark in snow‐dominated catchments. In most other catchments model structure equifinality (i.e., cases where different models achieve similar high efficiency scores) can be very high. We find no relation between the number of model parameters and performance during either calibration or evaluation periods nor evidence of increased risk of overfitting for models with more parameters. Instead, the choice of model parametrization (i.e., which equations are used and how parameters are used within them) dictates the model's strengths and weaknesses. Results suggest that certain model structures are inherently better suited for certain objective functions and thus for certain study purposes. We find no clear relationships between the catchments where any model performs well and descriptors of those catchments' geology, topography, soil, and vegetation characteristics. Instead, model suitability seems to relate strongest to the streamflow regime each catchment generates, and we have formulated several tentative hypotheses that relate commonalities in model structure to similarities in model performance. Modeling results are made publicly available for further investigation.
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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 | 0,012 | 0,029 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».