Quantifying the Uncertainty Created by Non‐Transferable Model Calibrations Across Climate and Land Cover Scenarios: A Case Study With SWMM

不透水面 土地覆盖 雨水管理模型 地表径流 强迫(数学) 环境科学 水文模型 风暴 土地利用 校准 不确定度分析 航程(航空) 水文学(农业) 雨水 气象学 计算机科学 气候学 统计 数学 模拟 地理 土木工程 工程类 地质学 生态学 岩土工程 航空航天工程 生物
作者
Anneliese Sytsma,Octavia Crompton,Chelsea L. Panos,Sally Thompson,G. Mathias Kondolf
出处
期刊:Water Resources Research [Wiley]
卷期号:58 (2) 被引量:16
标识
DOI:10.1029/2021wr031603
摘要

Abstract Predictions of urban runoff are heavily reliant on semi‐distributed models, which simulate runoff at subcatchment scales. These models often use “effective” model parameters that average across the small‐scale heterogeneity. Here we quantify the error in model prediction that arises when the optimal calibrated value of effective parameters changes with model forcing. The uncertainty this produces, which we refer to as “calibration parameter transfer uncertainty,” can undermine the usefulness of important applications of urban hydrologic models, for example, to predict the hydrologic response to novel climate or development scenarios. Using the urban hydrologic model SWMM (“Stormwater Management Model”) as a case study, we quantify the transferability of two calibrated effective parameters: subcatchment “width” and “connected impervious area.” Through numerical experiments, we simulate overland flow across a highly simplified synthetic urban landscape subject to a range of scenarios (combinations of storm events, soil types, and impervious areas). For each scenario, we calibrate SWMM “width” and “connected impervious area” parameters to the outcomes of a distributed model. We find that the calibrated values of these parameters vary with soil, storm, and land cover forcing. This variation across forcing parameters can result in prediction errors up to a magnitude of 60% when a calibrated SWMM is used to predict runoff following changes in climate and land cover. Such calibration transfer uncertainty is largely unaccounted for in urban hydrologic modeling. These results point to a need for additional research to determine how to use urban hydrologic models to make robust predictions across future conditions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
归尘发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
kingwill发布了新的文献求助20
1秒前
Moonpie发布了新的文献求助10
2秒前
武雨寒完成签到,获得积分20
3秒前
余江发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
蜡笔小新爱信号完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
等待洋葱完成签到,获得积分10
4秒前
yuyuouni完成签到,获得积分20
4秒前
li完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
liaofr发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
Jasper应助light采纳,获得10
6秒前
Zn中毒完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
hcai55完成签到,获得积分10
7秒前
仙女爷爷完成签到,获得积分10
7秒前
酷波er应助湖边采纳,获得10
9秒前
剑走偏锋完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
xiaotianli发布了新的文献求助10
11秒前
zmh完成签到 ,获得积分10
12秒前
rachel发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
可惜发布了新的文献求助10
13秒前
奋斗完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
kingwill完成签到,获得积分0
14秒前
111发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
深情不弱完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
典雅的幼枫完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
活泼醉冬完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7603744
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9179575
关于积分的说明 19659294
捐赠科研通 7178828
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3269207
关于科研通互助平台的介绍 2433325
邀请新用户注册赠送积分活动 2263212