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Enregistrement W4392585647 · doi:10.5194/egusphere-egu24-4140

Integrating Deterministic and Probabilistic Approaches for Improved Hydrological Predictions: Insights from Multi-model Assessment in the Great Lakes Watersheds

2024· preprint· en· W4392585647 sur OpenAlexaffabout
Jonathan Romero-Cuéllar, Rezgar Arabzadeh, James R. Craig, Bryan A. Tolson, Juliane Mai

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueHydrology and Watershed Management Studies
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésProbabilistic logicComputer scienceEnvironmental scienceHydrology (agriculture)Artificial intelligenceGeologyGeotechnical engineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

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.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,004
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,010
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut 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 enseignants0,036
Score d'incertitude au seuil0,072

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0040,010
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0020,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,054
Tête enseignante GPT0,274
Écart entre enseignants0,220 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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