Manufacturing surprise: How information content, modeling capabilities and decision making purpose influence optimal streamflow monitoring
Notice bibliographique
Résumé
Streamflow monitoring is a key input to water resource management, as it is an important source of information for understanding hydrological processes and prediction catchment behaviour and resulting flows. Both the monitored and the predicted flows support important decisions in areas such as infrastructure design, flood forecasting and resource allocation. It is therefore essential that the predictive information we have about our water resources serves these various needs.Since observations are from the past and our decisions affect the future, models are needed to extrapolate measurements in time. Similarly, streamflow is not always measured at places where the information is needed, so interpolation or extrapolation is needed in space or across catchment properties and climates. Recent advances in publicly available large datasets of streamflow records and corresponding catchment characteristics have enabled succesful applications of machine learning to this prediction problem, leading to increased predictability in ungauged basins.Since information content is related to surprise, we could see the objective of monitoring networks as manufacturing surprising data. This is formalized in approaches for monitoring network design based on information theory, where often the information content of the sources, i.e. the existing monitoring stations, has been investigated, including the effects of redundancy due to shared information between stations.In this research, we argue that information content is related to unpredictability, but is inevitably filtered through several layers, which should be considered for monitoring network design. Examples of such filters are the models used for extrapolation to ungauged sites of interest, the target statistics of interest to be predicted, and the decision making purpose of those predictions. This means that the optimal monitoring strategy (where to measure, with how much precision and resolution, and for how long) depend on evolving modeling capabilities and representation of societal needs. Also, biases in the current neworks may exist as a function of how they are funded.In this presentation, these theoretical aspects are investigated with examples from an ongoing project to investigate the streamflow monitoring network in British Columbia, Canada, which recently experienced record-breaking floods.
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 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 | 0,008 | 0,082 |
| 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 | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,005 | 0,010 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».