Spatially Gridded-Input LSTM for Streamflow Forecasting: An Evaluation Across Diverse Hydrologic Regimes

2025

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1109/iccais67508.2025.11262159
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Reliable daily streamflow forecasts are essential for flood-risk management and water-resource planning. We evaluate Long Short-Term Memory models driven by spatially distributed gridded versus point-based ERA5-Land meteorological inputs and additionally benchmark lumped and Conv1D-encoder baselines across four catchments that span snow-dominated, rainfall-driven, and mixed hydro-climatic regimes. For each basin, we train LSTM models with gridded, point-based, lumped, and Conv1D-encoder inputs under identical architectures. Gridded inputs consistently improve performance in comparison with point-based inputs: median Nash-Sutcliffe Efficiency rises from 0.84 to 0.93 in the mountainous Middle Fork Flathead River and from 0.78 to 0.90 in the Uba River, while the rainfall-fed Queets basin shows a moderate gain from 0.62 to 0.69. In the mixed South Santiam basin, performance increases from 0.54 to 0.58, and snow-water equivalent contributes only when supplied in a gridded form. Across all basins, the gridded configuration also outperforms the lumped and Conv1D baselines. These results demonstrate that spatially distributed predictors capture topographic and climatic heterogeneity, producing more robust forecasts across diverse settings. The findings support operational adoption of gridded-input LSTMs, especially in regions with pronounced spatial variability, while highlighting the diminishing performance in more homogeneous low-relief basins.