Objective quantitative spatial verification of distributed snow cover simulations—an experiment for the whole of Switzerland / Vérification quantitative spatiale objective de simulations distribuées de la couche de neige—une étude pour l'ensemble de la Suisse

Abstract

Skill measures based on 2 × 2 contingency tables were adopted for the quantitative internal verification of snow cover simulations with the distributed hydrological model PREVAH, which provided a high resolution simulation of the hydrological cycle for Switzerland for the 1981–2000 period. Simulated snow cover has been compared to data monitored at 103 stations. The skill measures provide valuable quantitative indications on the correspondence of the modelled and observed values. The analysis with objective scores reveals better model estimates of snow cover presence and distribution in locations above 1000 m a.s.l., relative to lower areas. For explicit spatial verification, 20 NOAA-AVHRR snow cover scenes were compared to the model results. The spatial and temporal differences in the agreement between observed and simulated snow cover patterns were assessed. PREVAH provides reliable snow cover simulations. The results also reveal that scores from 2 × 2 contingency tables provide objective methodological support in the quantitative estimation of the agreement between observed and simulated spatial patterns.

Résumé

Des indices de qualité dérivés de tables de contingence ont été utilisés afin d'évaluer des simulations de la couche de neige déterminées par le modèle hydrologique distribué PREVAH. Le modèle a fourni des simulations détaillées du cycle hydrologique de la Suisse pour la période 1981–2000. Les valeurs simulées de la couche de neige ont été comparées avec les données observées de plus de 100 stations en Suisse. Les analyses ont démontré que le modèle numérique fournit des résultats d'une qualité supérieure pour l'estimation de la couche de neige dans les régions avec une altitude supérieure à 1000 mètres. Pour la vérification spatiale des résultats, ceux-ci ont été comparés à une vingtaine d'images NOAA-AVHRR représentant la couche de neige alpine. Il a été possible de déterminer les différences spatiales et temporelles entre les données AVHRR et les données du model hydrologique. La corrélation atteinte par PREVAH est très bonne. Les résultats indiquent aussi que les tables de contingence fournissent un support méthodologique très important afin d'obtenir une évaluation quantitative de l'accord entre observations et données modélisées.

Key words:

• distributed hydrological modelling
• snow cover
• categorical statistics
• model verification
• NOAA-AVHRR

Mots clefs:

• modélisation hydrologique distribuée
• couche de neige
• statistique catégorielle
• vérification de modèle
• NOAA-AVHRR