Assessment of Feature Importance with Integrated Gradients for LSTM Streamflow Forecasting Across Flow Regimes: UBA River Basin Case Study

2025

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1109/mosicom67153.2025.11398308
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

Deep learning models such as Long Short-Term Memory networks have shown strong potential for streamflow forecasting. However, their limited interpretability poses challenges for operational use. This study examines how predictor importance varies across flow regimes and whether this can inform the development of more efficient, transparent models. Using the Uba River Basin as a case study, we apply a stratified modeling approach with Integrated Gradients to analyze feature relevance during high, normal, and low flows. Models trained on reduced feature sets derived from the analysis performed competitively with the baseline model using all features. The model with universal and high-flow-specific predictors achieved higher accuracy (NSE 0.787 vs. 0.745), while the normal-flow model reduced high-flow bias. Meanwhile, the baseline remained the most balanced overall, achieving the highest KGE score (0.829). These findings suggest that regimeaware feature selection can improve interpretability and efficiency without substantially compromising performance and contribute to the broader operational adoption of deep learning in hydrological forecasting.