Desarrollo de un modelo de hidrología para la cuenca del TPDS usando datos satelitales

(Puno 07/03/2013)

SATGE Frédéric

frederic.satge@gmail.com

ESPACE-DEV

Proyecto HASM (Hydrologie de l’Altiplano du Spatial à la modélisation)

PLANO

1 – PRESENTACION DEL MODELOCuencas Pilotas

2 – DIGITAL ELEVATION MODELSEvaluación de la precisión de los DEMs

3 – COMBINACION IMAGENES / ALTIMETRIABatimetría del lago Poopó

4 – LLUVIAS SATELITALESAlgunos resultados

1 – PRESENTACION DEL MODELO RETENIDO

- MODELO MGB - IPH (Modelo de grades Bacias- Instituto de Pesquisas Hidráulicas – Porto Alegre)

- HRU (Hydrological Response Unit = Asociación [Suelo – Cobertura vegetal – Topografía (pendiente)]

- Balance hídrico calculado por cada HRU

- Distribuido espacialmente siguiendo una red irregular (cada malla = sub cuencas)

- La calibración de los parámetros se hacen por las HRUs

- Modelo usado por algunas cuencas brasileiras

1 – PRESENTACION DEL MODELO RETENIDOCuencas Pilotas

Modelación de Cuencas Pilotas antes la modelación de toda la cuenca TPDS

Cuencas con bastante información In Situ y suficiente grande

Verificar la coherencia del uso de datos satelitales para la modelación

PLANO

1 – PRESENTACION DEL MODELOCuencas Pilotas

2 – DIGITAL ELEVATION MODELSEvaluación de la precisión de los DEMs

3 – IMAGENES CON ALTIMETRIABatimetría del lago Poopó

4 – LLUVIAS SATELITALESAlgunos resultados

2 – DIGITAL ELEVATION MODEL

Importante input (Topografía)

SRTM v4: Resolución 90 m, producto de la NASA.Disponible desde agosto 2008. (Shuttle Topographic Radar Mission)

GDEM v2: Resolución de 30 m, producto de METI con NASA. Disponible desde octubre 2011.(Global Digital Elevation Model)

Diferente DEM disponible

Pendientes Red hidrológica Cuencas

2 – DIGITAL ELEVATION MODELEvaluación de la precisión de los DEMs

Punto GPS diferencial

Medidas satelitales : ICESat/GLAS altimetría dados

- Alta cobertura espacial (track space of 30 km, una

medición cada 172 m)

- Alta precisión (menos de 15 cm y respectivamente

12,6 m y 17 m por SRTM y GDEM)

- 150 000 puntos sobre la cuenca TPDS

(Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) on board of the Ice Cloud and land Elevation Satellite (ICESat))

3 – DIGITAL ELEVATION MODEL

AME STD RMSE

GDEM v2 6.6 9.0 9.0

SRTM v4 8.8 8.6 11.1

Evaluación al nivel de toda la cuenca (ICESat – DEM)

Bias negativo en

SRTM v4

Mejor cualidad de ASTER GDEM v2

Evaluación de la precisión de los DEMs

2 – DIGITAL ELEVATION MODEL

ClassesAME STD RMSE

GDEM v2 SRTM v4 GDEM v2 SRTM v4 GDEM v2 SRTM v4Bare areas 5,0 7,6 7,1 6,1 7,1 8,9Sparse vegetation 8,1 10,6 10,9 11,3 10,9 13,6Closed to open shrubland 7,1 10,7 9,7 10,1 9,7 12,9Mosaic Grassland/Forest-Shrubland 6,2 11,6 8,7 8,6 8,7 13,3Mosaic Forest-Shrubland/Grassland 7,8 10,7 10,5 10,5 10,5 13,2Salt hardpans 5,8 4,8 8,0 2,5 8,2 5,3Water bodies 8,5 3,7 2,4 1,8 8,8 4,1

Evaluación sobre diferente clases de ocupación de suelos

Calculo del bias para esas clasesCorrección del bias negativo“Merge” GDEM v2 con SRTM v4

Bajo STD y RMSE por las clases de agua y sal y por SRTM

AME STD RMSEMERGE DEM 5.8 8.5 8.6GDEM v2 6.6 9.0 9.0SRTM v4 8.8 8.6 11.1

Evaluación de la precisión de los DEMs

PLANO

1 – PRESENTACION DEL MODELOCuencas Pilotas

2 – DIGITAL ELEVATION MODELSEvaluación de la precisión de los DEMs

3 – IMAGENES CON ALTIMETRIABatimetría del lago Poopó

4 – LLUVIAS SATELITALESAlgunos resultados

3 – IMAGENES SATELITALES JUNTO CON ALTIMETRIA

Uso conjunto de imágenes LANDSAT con Altimetría ICESat (ARSEN Aldebert Phd Student)

Batimetría y superficie del lago Poopó

LANDSAT TM 30 m

Delimitación de la superficie del lago

ICESatMedida del nivel de agua y topografía

Determinación de la batimetría

3 – IMAGENES SATELITALES JUNTO CON ALTIMETRIABatimetría y superficie del lago Poopó

Verificación de la metodología Instalación sensores de temperatura

- 4 mediciones por día (un ciclo hidrológico)

- 2 sensores cada 500 metros

PLANO

1 – PRESENTACION DEL MODELOCuencas Pilotas

2 – DIGITAL ELEVATION MODELSEvaluación de la precisión de los DEMs

3 – IMAGENES CON ALTIMETRIABatimetría del lago Poopó

4 – LLUVIAS SATELITALESAlgunos resultados

4 – LLUVIA SATELITALES

Diferente productos de lluvia satelitales

• TRMM : Tropical Rainfall Measuring Mission.

• PERSIANN: Precipitation Estimation from Remotely Sensed

Information using Artificial Neural Networks.

• CMORPH: CPC MORPHing technique

- Productos combinando “microwave” y “infrared” mediciones- Resolución espacial de 0.25 ° - Tiempo de paso : diario

4 – LLUVIA SATELITALESAlgunos resultados

Bueno gradiente Norte-SulPara estimación de las lluviasCalibrar con datos In Situ

GRACIAS

3 – DIGITAL ELEVATION MODEL

Evaluación Siguiendo pendientes y Ocupación de suelos

Correlación evidente entre pendiente y

DEM cualidad

No significante Correlación entre

Ocupación de suelos y DEM cualidad

Evaluación de la precisión de los DEMs