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Enregistrement W4388728270 · doi:10.3390/w15223982

Flood Forecasting Using Hybrid LSTM and GRU Models with Lag Time Preprocessing

2023· article· en· W4388728270 sur OpenAlex
Yue Zhang, Zimo Zhou, Jesse Van Griensven Thé, Simon X. Yang, Bahram Gharabaghi

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueWater · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueFlood Risk Assessment and Management
Établissements canadiensLakes Environmental (Canada)University of Guelph
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésMean squared errorDeep learningFlood mythComputer scienceArtificial intelligenceConvolutional neural networkRecurrent neural networkMachine learningFlood forecastingData pre-processingArtificial neural networkLagData miningStatisticsMathematicsGeography

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Climate change and urbanization have increased the frequency of floods worldwide, resulting in substantial casualties and property loss. Accurate flood forecasting can offer governments early warnings about impending flood disasters, giving them a chance to evacuate and save lives. Deep learning is used in flood forecasting to improve the timeliness and accuracy of flood water level predictions. While various deep learning models similar to Long Short-Term Memory (LSTM) have achieved notable results, they have complex structures with low computational efficiency, and often lack generalizability and stability. This study applies a spatiotemporal Attention Gated Recurrent Unit (STA-GRU) model for flood prediction to increase the models’ computing efficiency. Another salient feature of our methodology is the incorporation of lag time during data preprocessing before the training of the model. Notably, for 12-h forecasting, the STA-GRU model’s R-squared (R2) value increased from 0.8125 to 0.9215. Concurrently, the model manifested reduced root mean squared error (RMSE) and mean absolute error (MAE) metrics. For a more extended 24-h forecasting, the R2 value of the STA-GRU model improved from 0.6181 to 0.7283, accompanied by diminishing RMSE and MAE values. Seven typical deep learning models—the LSTM, the Convolutional Neural Networks LSTM (CNNLSTM), the Convolutional LSTM (ConvLSTM), the spatiotemporal Attention Long Short-Term Memory (STA-LSTM), the GRU, the Convolutional Neural Networks GRU (CNNGRU), and the STA-GRU—are compared for water level prediction. Comparative analysis delineated that the use of the STA-GRU model and the application of the lag time pre-processing method significantly improved the reliability and accuracy of flood forecasting.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut 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: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,286
Score d'incertitude au seuil0,299

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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 Opus0,026
Tête enseignante GPT0,210
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