Enhancing Accuracy of Groundwater Level Forecasting with Minimal Computational Complexity Using Temporal Convolutional Network

计算机科学 卷积神经网络 地下水资源 人工神经网络 水文地质学 地下水 环境科学 机器学习 工程类 含水层 岩土工程
作者
Adnan Haider,Gwanghee Lee,Turab H. Jafri,Pilsun Yoon,Jize Piao,Kyoung-Son Jhang
出处
期刊:Water [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:15 (23): 4041-4041 被引量:1
标识
DOI:10.3390/w15234041
摘要

Multiscale forecasting of groundwater levels (GWLs) is essential for ensuring the sustainable management of groundwater resources, particularly considering the potential impacts of climate change. Such forecasting requires a model that is not only accurate in predicting GWLs but also computationally efficient, ensuring its suitability for practical applications. In this study, a temporal convolutional network (TCN) is implemented to forecast GWLs for 17 monitoring wells possessing diverse hydrogeological characteristics, located across South Korea. Using deep learning, the influence of meteorological variables (i.e., temperature, precipitation) on the forecasted GWLs was investigated by dividing the input features into three categories. Additionally, the models were developed for three forecast intervals (at 1-, 3-, and 6-month lead times) using each category input. When compared with state-of-the-art models, that is, long short-term memory (LSTM) and artificial neural network (ANN), the TCN model showed superior performance and required much less computational complexity. On average, the TCN model outperformed the LSTM model by 24%, 21%, and 25%, and the ANN model by 24%, 37%, and 47%, respectively, for 1-, 3-, and 6-month lead times. Based on these results, the proposed TCN model can be used for real-time GWL forecasting in hydrological applications.

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
舒心的菀完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
Lilililili完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
整齐夜安发布了新的文献求助10
2秒前
dddyrrrrr完成签到 ,获得积分10
2秒前
越红完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
GGbond完成签到,获得积分10
3秒前
我是老大应助11采纳,获得10
4秒前
白桦林泪发布了新的文献求助10
4秒前
2hrs完成签到,获得积分20
5秒前
Edison发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
GGbond发布了新的文献求助10
6秒前
昏睡的咖啡完成签到,获得积分10
7秒前
隐形曼青应助穆雨采纳,获得10
7秒前
MateoX发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Jiuang完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
害怕的忆梅完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Edison完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
田様应助丘山采纳,获得20
12秒前
12秒前
水解小博发布了新的文献求助10
12秒前
美式不加糖bjt完成签到,获得积分20
13秒前
Magic发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
天天快乐应助Vivi采纳,获得10
14秒前
Owen应助小羊采纳,获得10
14秒前
MateoX完成签到,获得积分10
15秒前
czp完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7328300
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8943022
关于积分的说明 18968348
捐赠科研通 6984070
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216289
关于科研通互助平台的介绍 2383005
邀请新用户注册赠送积分活动 2195707