Publication

On uncertainty quantification in hydrogeology and hydrogeophysics

Résumé

Recent advances in sensor technologies, field methodologies, numerical modeling, and inversion approaches have contributed to unprecedented imaging of hydrogeological properties and detailed predictions at multiple temporal and spatial scales. Nevertheless, imaging results and predictions will always remain imprecise, which calls for appropriate uncertainty quantification (UQ). In this paper, we outline selected methodological developments together with pioneering UQ applications in hydrogeology and hydrogeophysics. The applied mathematics and statistics literature is not easy to penetrate and this review aims at helping hydrogeologists and hydrogeophysicists to identify suitable approaches for UQ that can be applied and further developed to their specific needs. To bypass the tremendous computational costs associated with forward UQ based on full-physics simulations, we discuss proxy-modeling strategies and multi-resolution (Multi-level Monte Carlo) methods. We consider Bayesian inversion for non-linear and non-Gaussian state-space problems and discuss how Sequential Monte Carlo may become a practical alternative. We also describe strategies to account for forward modeling errors in Bayesian inversion. Finally, we consider hydrogeophysical inversion, where petrophysical uncertainty is often ignored leading to overconfident parameter estimation. The high parameter and data dimensions encountered in hydrogeological and geophysical problems make UQ a complicated and important challenge that has only been partially addressed to date.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.