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New Brunswick hydrometric network analysis and rationalization.

Boisvert, Jasmin; El-Jabi, Nassir; El Adlouni, Salah-Eddine; Caissie, Daniel; Thiombiano, Alida Nadège (2017). New Brunswick hydrometric network analysis and rationalization. Canadian Journal of Civil Engineering , vol. 44 , nº 10. p. 829-837. DOI: 10.1139/cjce-2016-0487.

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Résumé

La disponibilité des données hydrométriques ainsi que la distribution spatiale des stations hydrométriques sont d’une grande importance pour la gestion des ressources en eau. La couverture spatiale est souvent très faible, ce qui peut causer des simulations hydrologiques inexactes. L’objectif de cette étude est de proposer une méthodologie pour la rationalisation du réseau hydrométrique du Nouveau-Brunswick. L’approche proposée combine une méthode de classification basée sur le comportement des extrêmes hydrologiques et une mesure de l’information conjointe produite par l’ensemble des stations disponibles dans le réseau. Une approche de classification hiérarchique a permis de diviser la province en deux secteurs dits homogènes (Nord et Sud) en fonction de la latitude et de l’occurrence des débits maxima annuels. Chacun de ces groupes a été divisé en trois sous-groupes homogènes, selon la valeur du paramètre de forme de la distribution GEV des débits maxima annuels de chaque station. Une méthode basée sur l’entropie a permis le classement des stations en fonction de leur importance dans leur groupe respectif (Nord ou Sud), en calculant la quantité d’information conjointe entre les stations. Ainsi, une station qui comporte beaucoup d’information commune avec d’autres stations est considérée redondante, et donc moins importante. Une station avec très peu d’information partagée est considérée unique, et donc très importante. Le classement des stations par ordre d’importance peut être un outil décisionnel utile. Les stations ont été ordonnées selon leur importance, et la méthode d’entropie se présente comme un outil décisionnel utile dans la rationalisation du réseau.

Abstract

The availability of hydrometric data, as well as its spatial distribution, is important for water resources management. An overly dense network or an under developed network can cause inaccurate hydrological regional estimates. The objective of this study is to propose a methodology for rationalizing a network, specifically the New Brunswick Hydrometric Network. A hierarchical clustering analysis allowed dividing the province into two regions (North and South), based on latitude and high flow timing. These groups were subsequently split separately into three homogeneous subgroups, based on the generalized extreme value (GEV) distribution shape parameter of each station for annual maximum flow series. An entropy method was then applied to compute the amount of information shared between stations, ranking each station’s importance. A station with a lot of shared information is redundant (less important), whereas one with little shared information is unique (very important). The entropy method appears to be a useful decisional tool in a network rationalization.

Type de document: Article
Mots-clés libres: réseau hydrométrique; GEV, classification hiérarchique; classement d’entropie; Nouveau-Brunswick; hydrometric network; clustering analysis; entropy ranking; New Brunswick
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 27 nov. 2017 21:41
Dernière modification: 27 nov. 2017 21:41
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/6381

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