Application of graph neural networks to forecast urban flood events: the case study of the 2013 flood of the Bow River, Calgary, Canada
Notice bibliographique
Résumé
Mitigating the harmful effects of flooding is essential in the current climate change and urban growth scenario, where these natural phenomena are expected to occur more often. Addressing this problem, we present a novel graph-based forecasting model for predicting urban flooding and showcase its application in the Bow River in the City of Calgary, Alberta, Canada. The proposed model is based on graph theory and deep learning paradigms and was used to forecast flooding occurrences up to 24 h ahead. Our new approach developed the SAGE algorithm, a hybrid learning and planning approach that accurately predicted floodings for various analyzed forecasting horizons, increasing the forecasting performance by up to 44% compared to the persistence model. The SAGE model also returned superior or competitive results compared to other models in the literature. The superiority of the SAGE model was highlighted for longer forecast horizons of 24 h ahead, where it reached a maximum improvement of 79%, suggesting its superiority in capturing spatiotemporal information in the dataset. These results indicate that the SAGE approach is a cutting-edge tool for flooding forecasting, and it could be used to develop early flood warning systems to reduce potential flooding impacts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».