Rapid Inundation Mapping Using the US National Water Model, Satellite Observations, and a Convolutional Neural Network

卷积神经网络 卫星 遥感 卫星图像 人工神经网络 气象学 环境科学 地质学 计算机科学 地理 人工智能 天文 物理
作者
Jonathan Frame,T. R. Gopalakrishnan Nair,Veda Sunkara,Philip Popien,Subit Chakrabarti,Tyler Anderson,Nicholas R. Leach,Colin Doyle,Thomas A. Mitchell,Beth Tellman
出处
期刊:Geophysical Research Letters [American Geophysical Union]
卷期号:51 (17)
标识
DOI:10.1029/2024gl109424
摘要

Abstract Rapid and accurate maps of floods across large domains, with high temporal resolution capturing event peaks, have applications for flood forecasting and resilience, damage assessment, and parametric insurance. Satellite imagery produces incomplete observations spatially and temporally, and hydrodynamic models require tradeoffs between computational efficiency and accuracy. We address these challenges with a novel flood model which predicts surface water area from the U.S. National Water Model using a convolutional neural network (NWM‐CNN). We trained NWM‐CNN on 780 flood events, at a 250 m resolution with an RMSE of 4.58% on held out validation geographies. We demonstrate NWM‐CNN across California during the 2023 atmospheric rivers, comparing predictions against Sentinel‐1 mapped flood observations. We compared historical predictions from 1979 to 2023 to flood damage reports in Sacramento County, California. Results show that NWM‐CNN captures inundation extent better than the Height Above Nearest Drainage (HAND) approach (25%–36% RMSE, respectively).

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
大模型应助C2采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
Dr.ming发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
4秒前
科研通AI6.3应助粉蒸排骨采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
完美世界应助小天尼采纳,获得10
6秒前
6秒前
包容扬发布了新的文献求助10
7秒前
本真发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
白纸发布了新的文献求助10
8秒前
奋斗平卉发布了新的文献求助10
9秒前
大力的灵雁应助风清扬采纳,获得30
10秒前
Eureka发布了新的文献求助10
10秒前
EternalStrider完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
Zachary发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
晴天111发布了新的文献求助10
15秒前
牛的不low的完成签到,获得积分10
15秒前
江南完成签到,获得积分10
15秒前
烟花应助求助人员采纳,获得10
15秒前
Fern发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
善学以致用应助奋斗平卉采纳,获得10
17秒前
小蘑菇应助晚棠采纳,获得10
17秒前
任性翩跹发布了新的文献求助10
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
19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
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Synthesis of Human Milk Oligosaccharides: 2'- and 3'-Fucosyllactose 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6072410
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7903948
关于积分的说明 16342825
捐赠科研通 5212316
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2787842
邀请新用户注册赠送积分活动 1770548
关于科研通互助平台的介绍 1648192