Physical-based hydrological modelling for real-time forecasting of soil moisture in a mesoscale catchment
Notice bibliographique
Résumé
Soil moisture is highly variable in space and time. Climate change is expected to increase the variation in precipitation that may cause more frequent extremes in soil moisture. This will have major impacts on agriculture and infrastructure. Hence, forecasting can help mitigate the impacts of soil moisture extremes by providing warning about upcoming extreme events. Accurate soil moisture forecasting will provide policymakers, farmers and other stakeholders more reliable information on crop yield potential and flood risk to improve decision making. Real-time soil moisture monitoring and forecasting can be accomplished by utilizing a numerical modelling approach that consolidates various sources of weather and hydrological data to simulate soil moisture levels. Soil water movement is difficult to describe numerically for fine-textured soils. Additionally, soil water behaviour during freeze/thaw events are generally weakly described by numerical tools. This study addresses both problems and evaluates how soil moisture can be forecasted under the hydrologically challenging conditions of the Red River Valley using the Brunkild catchment within the Red River basin. The Brunkild catchment represents a highly variable landscape cross-section that includes heavy clay soils of the Red River Valley through to the coarse-textured soils of the adjacent escarpment. Soil moisture levels were continuously monitored from June – August 2020 using Sentek sensors which were installed at depths of 10 to 90 cm with 10 cm spacing, and with POGO sensors that were used to manually measure surface soil moisture levels at monthly intervals from June to August 2020. Climate variables were obtained from the RISMA (Real-time In-situ Soil Monitoring for Agriculture) stations present inside the catchment. In addition to soil moisture data, surface water flow and groundwater data will also be used to aid with calibration and validation of a fully-integrated HydroGeoSphere (HGS) surface water – groundwater model of the catchment. Preliminary results using MERRA 2 data as climate forcing showed a strong fit for all observations in sandy soils and a good fit for all observation in clay. The next simulations will use the observed weather data. The model will be recalibrated and then being used to forecast soil moisture in the Brunkild catchment for the coming 14 days for the 2021 growing season.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».