Trivariate Joint Distribution Modelling of Compound Events Using the Nonparametric D-Vine Copula Developed Based on Bernstein and Beta Kernel Copula Density Framework
Notice bibliographique
Résumé
Low-lying coastal communities are often threatened by compound flooding (CF), which can be determined through the joint occurrence of storm surges, rainfall and river discharge either successively or in close succession. The trivariate distribution can demonstrate the risk of the compound phenomenon more realistically rather than considering each contributing factor independently or in a pairwise dependency. Recently vine copula has been recognized as the highly flexible approach to constructing a higher dimensional joint density framework. In such construction, parametric class copula with parametric univariate marginal distributions is often involved. Such incorporation can lack flexibility due to parametric functions with prior distribution assumptions about their univariate marginal and/or copula joint density. This study introduces the vine copula approach in a nonparametric setting by introducing Bernstein and Beta kernel copula density in establishing trivariate flood dependence. The proposed model is applied to 46 years of flood characteristics collected on the west coast of Canada. The univariate flood marginal distribution is modelled using nonparametric kernel density estimation (KDE). The 2-D Bernstein estimator and Beta kernel copulas estimator are tested independently in capturing pairwise dependencies to establish D-vine structure in a stage-wise nesting approach in three alternative ways, each by permutating the location of the conditioning variable. The best-fitted vine structure is selected using goodness-of-fit (GOF) test statistics. The performance of the nonparametric vine approach is also compared with the vine constructed in the parametric and semiparametric fitting procedure. Investigation reveals that the D-vine constructed using Bernstein copula with normal KDE marginals nonparametrically performed well in capturing dependence of the compound events. Finally, the derived nonparametric model is used in the estimation of trivariate OR- and AND-joint return periods, further employed in estimating failure probability (FP) statistics. The trivariate return periods for the AND-joint case are higher than for the OR-joint case for the same flood combination. Also, the trivariate flood hazard results in a high-value FP than bivariate and univariate events. Ignoring the trivariate dependence could result in the underestimation of FP
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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 | 0,007 |
| 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 | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».