Impacts of Uncontrolled Operator Splitting Methods on Parameter Identification, Prediction Uncertainty, and Subsurface Flux Representation in Conceptual Hydrological Models
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The proper numerical representation of physical processes in mechanistic hydrological models is essential to produce robust predictions. A common problem with numerical schemes in hydrological models is that multiple concurrent fluxes are calculated sequentially. Although the importance of errors introduced by inappropriate numerical schemes is well recognized in the literature, many hydrological models calculate concurrent fluxes sequentially. Here, two versions of the HYPE model are used to investigate the limitations of sequential calculations. A fourth order Gear‐Nordsieck solution of the continuous state‐space formulation of HYPE (I‐HYPE) is developed to provide a robust solution, and a fixed‐step implicit Euler scheme (IE‐HYPE) is implemented to provide a computationally efficient and robust approximation of the I‐HYPE simulations. In contrast to I‐HYPE, results show that the original HYPE and the sequential calculation implemented in the continuous state‐space formulation of HYPE (SQ‐HYPE) typically simulate no interflow when soil moisture levels exceed the field capacity. The discrepancy between SQ‐HYPE and I‐HYPE grows with the size of the computation time step, and this implies a compromised representation of flow paths by sequential schemes. IE‐HYPE provides responses comparable with I‐HYPE for both daily and hourly time steps. IE‐HYPE and SQ‐HYPE are compared in terms of their groundwater representation, parameter identifiability, and predictive skills for two catchments. The sequential models have larger groundwater contributions to flow than IE‐HYPE because the splitting errors in SQ‐HYPE limit the interflow flux. IE‐HYPE estimates of the groundwater flux are more consistent with literature values of groundwater contributions to flow for the basins studied.
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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 | 0,004 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 ».