Reconceptualizing threshold‐mediated runoff responses: A case study from the Humber River watershed, Ontario, Canada
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Watershed‐scale runoff responses are driven by various factors including climate, geology, soils, topography and landcover. They are often threshold‐mediated, expressing significant changes in hydrologic behaviour at critical moments in time or points in space. The influence of multiple explanatory variables on rainfall‐runoff relationships is not adequately captured by commonly applied approaches portraying runoff responses as a function of one variable related to watershed storage. In this case study, a novel approach was borrowed from ecological research to quantify and better understand threshold‐mediated runoff responses. Modelled three‐dimensional surfaces depicting metrics of event runoff responses as a function of rainfall amount and intensity were analysed to quantify both the abruptness of potential thresholds (i.e., threshold strength) and the simultaneous influence of different rainfall characteristics on the response (i.e., diagonality). The approach was applied to sub‐watersheds of the Humber River (Ontario, Canada), which have a nested configuration and a strong land use gradient, providing an opportunity to explore how the interplay between rainfall amount and intensity in determining runoff response is affected by sub‐watershed physical features. The study revealed that threshold strengths and the simultaneous influence of rainfall amount and intensity varied, depending on the sub‐watershed and event‐specific conditions. There was evidence that sub‐watershed slope and imperviousness along with the watershed position relative to prevailing weather patterns influences threshold strength and diagonality. This research extends threshold analyses in hydrology to encompass multiple explanatory variables: it aligns more closely with perceptual models of runoff generation and encourages a reimagining of thresholds as discontinuities in response across various combinations of explanatory variables. The threshold strength and diagonality parameters facilitate objective comparisons of thresholds across space and time and may be valuable tools for watershed classification and inter‐comparison, and for evaluating and/or calibrating rainfall‐runoff models. These promising lines of inquiry would be best served by applying this methodology across a broader range of spatial scales and hydroclimatic conditions.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,003 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,000 |
| 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 ».