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Enregistrement W4408436533 · doi:10.5194/egusphere-egu25-7194

Assessing the value of meteorological reforecast data to predict inflow volumes over a Canadian snow-dominated catchment using a deep learning model

2025· preprint· en· W4408436533 sur OpenAlexaffabout
L. A. Soucy, Richard Arsenault, Jean‐Luc Martel

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueHydrology and Watershed Management Studies
Établissements canadiensÉcole de Technologie Supérieure
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésInflowEnvironmental scienceStreamflowHydropowerFlood forecastingComputer scienceProbabilistic forecastingProbabilistic logicFlood mythForecast skillWater resourcesMeteorologyDrainage basinArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Hydrological forecasting is essential across multiple sectors, including hydroelectric power generation, flood prediction and mitigation, and water resource management. In this field of research, Machine Learning (ML) models have shown promising results and are increasingly used to replace traditional hydrological models.This work presents a novel framework for forecasting 14-day inflow volumes to a hydropower reservoir using deep-learning models and atmospheric reforecasts in a Canadian catchment. The forecasting framework investigates whether Long Short-Term Memory (LSTM) models can directly forecast inflow volumes without relying on intermediate daily streamflow predictions, and whether integrating meteorological reforecast data during training can enhance model performance and forecast quality.Three LSTM models were trained using various combinations of meteorological data from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), including ERA5 reanalysis data and probabilistic reforecast datasets. The target hydrological forecast is the 14-day cumulative inflow volume to the reservoir. The first model is trained exclusively with ERA5 data, the second using a combination of ERA5 data and reforecasts, and the third combining the training datasets of the first two models. The models are then used to generate hydrological forecasts using ECMWF ensemble meteorological forecasts and assessed with quantitative metrics such as the Kling-Gupta Efficiency (KGE), Continuous Ranked Probability Score (CRPS), and Average Bin Distance to Uniformity (ABDU).Results indicate that the three LSTM models can directly predict 14-day cumulative inflow volumes with reasonable accuracy and reliability, yielding strong performance metrics. However, no single model consistently outperforms the others. The model trained solely on reanalysis data exhibits greater variability in its predictions, resulting in lower accuracy but higher reliability. Results also vary seasonally. These findings suggest that incorporating meteorological reforecast data during training offers valuable potential for improving inflow volume forecasts within specific seasons and depends on the desired trade-off between accuracy and reliability.Overall, it can be stated that LSTM models are a promising alternative to current operational models for inflow volume forecasting, although further research is necessary to understand how to fully exploit their potential and ensure their applicability and transferability into an operational context.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
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 enseignants0,102
Score d'incertitude au seuil0,205

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
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 Opus0,050
Tête enseignante GPT0,307
Écart entre enseignants0,257 · 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
Publié2025
Routes d'admission2
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