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Enregistrement W4221001298 · doi:10.5194/egusphere-egu22-6322

Development of a loosely coupled geomatic-hydrological modeling approach for flood inundation mapping in small watersheds 

2022· preprint· en· W4221001298 sur OpenAlexaffabout
Zainab El Batti, Étienne Foulon, Camila A. Gordon, Alain N. Rousseau

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueFlood Risk Assessment and Management
Établissements canadiensInstitut National de la Recherche Scientifique
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésFlood mythGeomaticsWatershedHydrology (agriculture)Elevation (ballistics)Computer scienceDigital elevation modelMatching (statistics)Environmental scienceGeographyCartographyRemote sensingGeologyMathematicsStatisticsGeotechnical engineeringMachine learning

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

In Québec, Canada, extraordinary spring conditions in 2017 and 2019 have provided major incentives for the provincial government to commission the updating of current flood inundation maps. Indeed, some of these maps, dating back as far as the 1980’s, do not adequately reflect actual flood risks. Classical hydrodynamic models, such as HEC-RAS (1D, mixed, or full 2D), are generally used to perform the mapping, but they do require significant expertise, hydrometric data, and high-resolution bathymetric surveys. Given the need for updating flood inundation maps and reducing the associated financial costs (data collection and human resources), there is an emerging demand for simplified conceptual methods. In recent years, several models have been developed to fulfill this need, including the geomatic Height Above the Nearest Drainage (HAND) method which solely relies on a the digital elevation model (DEM). This project aims at expanding upon earlier work carried out with HAND which was designed to compute the required water height to flood any DEM pixel of a watershed. The information provided by HAND along with the application of the Manning equation allow for the construction of a synthetic rating curve for any homogeneous river reach. This methodological approach has been used to come up with first-instance flood inundation mapping of large rivers in conterminous United States with a matching rate reaching 90% when compared to the use of HEC-RAS. However, to our knowledge, this has not been assessed for small rivers, and our goal here is to validate this simplified conceptual approach using two small watersheds (less than 200 km²) in Quebec. The results of this study show that the ensuing synthetic rating curves for small rivers are consistent with river hydraulics (Froude numbers meeting the subcritical flow requirement behind the use of Manning equation) and in-situ derived rating curves of six hydrometric stations. The results also demonstrate the relevance of this approach when comparing the use of HAND with HEC-RAS 2D for the hydrographic networks of the two watersheds given flows simulated by a semi-distributed hydrological model (i.e., HYDROTEL). For this demonstration, the forcing data include the precipitation and temperature time series of the Canadian precipitation analysis system. Preliminary results indicate good performances (hitting rate above 60%) for the pilot river watersheds which are located in a data-sparse region. While the preliminary results illustrate the potential to produce first-instance flood inundation mapping solely based on a DEM and simulated streamflows, future work will contribute to the advancement of our understanding of flood risks in poorly-gauged watersheds. HAND-derived inundation mapping will be further analyzed and compared to HEC-RAS-2D applications (i.e., the diffusion-wave equations), although the presence of complex urban infrastructures such as culverts, pipes, or bridges may represent a major challenge for the proposed approach. We believe a modeling continuum based on hydrological modeling and HAND-derived flood inundation mapping will inform and strengthen land management planning and contribute to the elaboration of public safety protocols.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,057
Score d'incertitude au seuil0,113

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0020,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

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.

Tête enseignante Opus0,086
Tête enseignante GPT0,269
Écart entre enseignants0,183 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2022
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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