Integrating Deterministic and Probabilistic Approaches for Improved Hydrological Predictions: Insights from Multi-model Assessment in the Great Lakes Watersheds
Notice bibliographique
Résumé
The utilization of probabilistic streamflow predictions holds considerable value in the domains of predictive uncertainty estimation, hydrologic risk management, and decision support in water resources. Typically, the quantification of predictive uncertainty is formulated and evaluated using a solitary hydrological model, posing challenges in extrapolating findings to diverse model configurations. To address this limitation, this study examines variations in the performance ranking of various streamflow models through the application of a residual error model post-processing approach across multiple basins and models. The assessment encompasses 141 basins within the Great Lakes watershed, spanning the USA and Canada, and involves the evaluation of 13 diverse streamflow models using deterministic and probabilistic performance metrics. This investigation scrutinizes the interdependence between the quality of probabilistic streamflow estimation and the underlying model quality. The results underscore that the selection of a streamflow model significantly influences the robustness of probabilistic predictions. Notably, transitioning from deterministic to probabilistic predictions, facilitated by a post-processing approach, maintains the performance ranking consistency for the best and worst deterministic models. However, models of intermediate rank in deterministic evaluation exhibit inconsistent rankings when evaluated in probabilistic mode. Furthermore, the study reveals that post-processing residual errors of long short-term memory (LSTM) network models consistently outperform other models in both deterministic and probabilistic metrics. This research emphasizes the importance of integrating deterministic streamflow model predictions with residual error models to enhance the quality and utility of hydrological predictions. It elucidates the extent to which the efficacy of probabilistic predictions is contingent upon the sound performance of the underlying model and its potential to compensate for deficiencies in model performance. Ultimately, these findings underscore the significance of combining deterministic and probabilistic approaches for improving hydrological predictions, quantifying uncertainty, and supporting decision-making in operational water management.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 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) | 0,001 | 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 ».