Αποθέματα νερού πλημμυρικής περιοχής στη λεκάνη απορροής του ποταμού Negro

Από RemoteSensing Wiki

Αποθέματα νερού πλημμυρικής περιοχής στη λεκάνη απορροής του ποταμού Negro , εκτιμώμενα από τα μικροκύματα ψηφιακής τηλεπισκόπησης της πλημμυρισμένης περιοχής και τις στάθμες των υδάτων.

Πρωτότυπος τίτλος: Floodplain water storage in the Negro River basin estimated from microwave remote sensing of inundation area and water levels.

Συγγραφείς:

Frederic Frappart, Laboratoire d’Etudes en Geophysique et Oceanographie Spatiales,UMR 5566 (CNES/CNRS/IRD/UPS), Observatoire Midi-Pyrenees, 18 Av. Edouard Belin 31401 Toulouse Cedex 9, France & Laboratoire des Mecanismes et Transferts en Geologie, UMR 5563 (CNRS/IRD/UPS), Observatoire Midi-Pyrenees, 14, Av. Edouard Belin 31400 Toulouse , France Frederique Seyler, Laboratoire des Mecanismes et Transferts en Geologie, UMR 5563 (CNRS/IRD/UPS), Observatoire Midi-Pyrenees, 14, Av. Edouard Belin 31400 Toulouse , France Jean-Michel Martinez, Laboratoire des Mecanismes et Transferts en Geologie, UMR 5563 (CNRS/IRD/UPS), Maison de la Teledetection, 500, rue J-F Breton, 34093 Montpellier Cedex 5, France Juan G. Leon ,Laboratoire des Mecanismes et Transferts en Geologie, UMR 5563 (CNRS/IRD/UPS), Observatoire Midi-Pyrenees, 14, Av. Edouard Belin 31400 Toulouse , France Anny Cazenave, Laboratoire d’Etudes en Geophysique et Oceanographie Spatiales,UMR 5566 (CNES/CNRS/IRD/UPS), Observatoire Midi-Pyrenees, 18 Av. Edouard Belin 31401 Toulouse Cedex 9, France

Δημοσιεύτηκε : 2005

Πηγή:

http://web.fmt.bme.hu/kugler/izni.pdf

Περίληψη

Στόχος της παρούσας μελέτης είναι να καθορίσει τις χωρο-χρονικές αποκλίσεις του όγκου του νερού πάνω από τις πλημμυρισμένες περιοχές που βρίσκονται στις μεγάλες λεκάνες απορροής ποταμών, συνδυάζοντας παρατηρήσεις από το Ραντάρ Συνθετικού Ανοίγματος (SAR) του Ιαπωνικού Δορυφόρου (JERS-1), τον δορυφόρο αλτιμετρίας TOPEX / Poseidon (T / P) και τις επί τόπου μετρήσεις υδρογραφικών σταθμών. Ο στόχος είναι ο ποσοτικός προσδιορισμός του ρόλου των πλημμυρικών περιοχών για τον διαχωρισμό του νερού και των στερεοπαροχών στις μεγάλες ιζηματογενείς λεκάνες απορροής ποταμών του κόσμου. Οι εικόνες SAR χρησιμοποιούνται για το προσδιορισμό του είδους της επιφάνειας (ανοιχτές υδάτινες επιφάνειες, πλημμυρισμένες περιοχές, δάση) και, ως εκ τούτου, των περιοχών που καλύπτονται με νερό. Και τα δύο μαζί, τα δεδομένα των ραντάρ υψομετρίας και οι επί τόπου υδρογραφικές μετρήσεις παράγουν χρονοσειρές στάθμης νερού. Ως χώρος δοκιμής επιλέχθηκε η λεκάνη του ποταμού Negro, του παραπόταμου που μεταφέρει τις μεγαλύτερες παροχές στον Αμαζόνιο. Με το συνδυασμό των εκτιμώμενων περιοχών που προήλθαν από τις ραντάρ εικόνες ταξινόμησης των μεταβολών της στάθμης του νερού, εξήχθησαν οι μεταβολές του όγκου του νερού (με έμφαση στον εποχικό κύκλο). Η απουσία σχέσης μεταξύ του όγκου του νερού και της κατακλεισμένης από νερό περιοχής, αντικατοπτρίζει τις διάφορες και διάσπαρτες πλημμυρικές περιοχές της λεκάνης και αυτό είναι ένα από τα κύρια αποτελέσματα της μελέτης αυτής.

Εισαγωγή

Οι εκτεταμένες πλημμυρικές περιοχές κατά μήκος των μεγάλων ποταμών της Νότιας Αμερικής, όπως ο Αμαζόνιος, ο Παρανά ή ο Ορινόκος, έχουν ένα σημαντικό ρόλο στον υδρολογικό κύκλο των ποτάμιων λεκανών. Η μεταφορά νερού και ιζημάτων από τους ποταμούς τροποποιείται ουσιαστικά κατά τη διάρκεια της παραμονής των υδάτων των ποταμών στις πλημμυρικές περιοχές. Κατά την παραμονή τους στις πλημμυρικές περιοχές, τα νερά των ποταμών όχι μόνο καθυστερούν κατά τη μεταφορά τους προς τη θάλασσα και επηρεάζονται από την εξατμισοδιαπνοή, αλλά επίσης συχνά υπόκεινται σε μεγάλες βιογεωχημικές αλλαγές λόγω καθίζησης, απορρόφησης θρεπτικών από τους μικροοργανισμούς και τροποποιήσεων των οξειδοαναγωγικών συνθηκών τους. Η αποθήκευση νερού σε αυτούς τους υγρότοπους και η εκροή του αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό μέρος του υδατικού ισοζυγίου της λεκάνης απορροής.(Alsdorf et al, 2001, Richey et al, 1989). Ο προσδιορισμός της χρονικής μεταβολής του όγκου του νερού που είναι αποθηκευμένος στις πλημμυρικές περιοχές των μεγάλων λεκανών απορροής ποταμών αποτελεί αντικείμενο πολλών εφαρμογών στην υδρολογία. Για τις περιοχές που πλημμυρίζουν και συνδέονται είτε μόνιμα είτε προσωρινά με κύρια κανάλια, ο καθορισμός της μεταβολής του όγκου του νερού είναι ισοδύναμος με την εκτίμηση του όγκου του νερού που δυνητικά αποθηκεύεται ή / και απελευθερώνεται από την κοιλάδα κατά τη διάρκεια των πλημμυρών. Η μεταβολή του όγκου του νερού σε αυτό το τύπο πλημμυρικών περιοχών αποτελεί μία σημαντική παράμετρο για την υδροδυναμική μοντελοποίηση της ροής του ποταμού και τον προσδιορισμό της ικανότητας μεταφοράς του. Για τις περιοχές που πλημμυρίζουν και που ποτέ δεν συνδέονται με το κεντρικό κανάλι, η μεταβολή του όγκου είναι ουσιαστικά μια συνάρτηση της ιακύμανσης της βασικής ροής, των εισροών από την τοπική λεκάνη και της βροχής. Μερικές πλημμυρικές περιοχές παρουσιάζουν και τους δύο τύπους πλημμυρικών ζωνών. Περιοχές όπου τα νερά του ποταμού αναμιγνύονται με το τοπικό νερό, ονομάζονται περιροϊκές ζώνες. Σε όλες τις περιπτώσεις, η περιοχή πλημμύρας είναι μια ξεχωριστή ζώνη μεταξύ του ποταμού και της ορεινής λεκάνης απορροής. Η διακύμανση του όγκου του νερού αντιπροσωπεύει τον παλμό των πλημμυρών των πλημμυρικών περιοχών. Παρόλα αυτά, είναι ένα βασικό οικολογικό χαρακτηριστικό που δεν μπορεί να μετρηθεί εύκολα. Για την καλύτερη κατανόηση της υδρολογίας των μεγάλων ποτάμιων συστημάτων, απαιτούνται πληροφορίες σχετικά με τη δυναμική των μοντέλων πλημμύρας (έκταση των πλημμυρισμένων περιοχών) και της στάθμης των υδάτων των κύριων καναλιών του ποταμού, των παραποτάμων και των συναφών πλημμυρικών περιοχών. Τα χωρικά και χρονικά μοντέλα των περιοχών πλημμύρας μπορούν να συναχθούν από πολυ-χρονικές δορυφορικές εικόνες: στο ορατό / υπέρυθρο (IR) ή με τους δέκτες του ραντάρ συνθετικού ανοίγματος (SAR) που χρησιμοποιούνται για να οριοθετηθούν οι πλημμυρικές περιοχές. Επιπλέον, έχουν ήδη καταδειχθεί, οι δυνατότητες του ραντάρ του δορυφόρου αλτιμετρίας για την παρακολούθηση της στάθμης των υδάτων των μεγάλων ποταμών (Birkett 1998, De Oliveira Campos et al, 2001, Maheu et al, 2003). Έχει πραγματοποιηθεί μια διεξοδική μελέτη (Birkett et al. 2002) προσδιορισμού των επιπέδων του νερού που προέκυψαν από το ραντάρ αλτιμετρίας TOPEX / Poseidon σε ολόκληρη τη λεκάνη του Αμαζονίου και χρησιμοποιήθηκε το ραντάρ αλτιμετρίας για να εκτιμηθούν τα μοντέλα ανύψωσης και διαβάθμισης της επιφάνειας του νερού κατά μήκος του κύριου ρεύματος του Αμαζονίου. Σε αυτή τη μελέτη, προτείνεται μια νέα μέθοδος για την εκτίμηση τόσο των πλημμυρισμένων περιοχών όσο και της στάθμης του νερού, προκειμένου να καθορισθεί ο όγκος του νερού που αποθηκεύεται στις περιοχές πλημμύρας του ποταμού Negro, που είναι ο μεγαλύτερος παραπόταμος του Αμαζονίου, κατά τη διάρκεια του εποχικού κύκλου 1995-1996.

Η υπολεκάνη του ποταμού Negro

Η υπολεκάνη του ποταμού Negro, καλύπτει μόνο το 12% του συνόλου της λεκάνης του Αμαζονίου. Ωστόσο, είναι ο μεγαλύτερος παραπόταμος του Αμαζονίου και κατατάσσεται ως ο πέμπτος μεγαλύτερος σε παροχή ποταμός στον κόσμο.(Meade et al., 1991). Είναι ο μεγαλύτερος βόρειος παραπόταμος καθώς ενώνεται με τον ποταμό Solimoes για το σχηματισμό του Αμαζονίου κατάντη από το Manaus, και αποχετεύει περίπου 700.000 km2 λεκάνης, το 10% από τη Κολομβία , το 6% από τη Βενεζουέλα , το 2% από τη Γουιάνα και από τη Βραζιλία το 82%. Εκτείνεται σε γεωγραφικό μήκος από 73,25° έως 59,35° και από Βορρά προς νότο σε γεωγραφικό πλάτος από 5,4° έως 3,35° (Εικ. 1). Χαρακτηρίζεται από το σκούρο χρώμα των νερών του, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας διαλυμένης οργανικής ύλης και χαμηλού φορτίου ιζημάτων (Sternberg,1975) και είναι ένας μικρής κλίσης ποταμός, ο οποίος κυρίως μας ενδιαφέρει (με τα υψηλά ποσά των βροχοπτώσεων) για της σημαντικής έκτασης πλημμυρικές του περιοχές. Οι βροχοπτώσεις στην υπολεκάνη ποικίλλουν σημαντικά τόσο στο χώρο όσο και στο χρόνο. Οι μέσες ετήσιες τιμές βροχόπτωσης διαφέρουν περισσότερο από 50% μέσα στη λεκάνη απορροής του ποταμού Negro, με τιμές από λιγότερο από 2000 mm / έτος (με ελάχιστες τιμές κάτω των 1700 mm /έτος στο βόρειο τμήμα της λεκάνης απορροής του ποταμού Branco), μέχρι μεταξύ 2250 και 2500 mm / έτος, κοντά στο Manaus και μέχρι 3000mm / έτος στα βορειοδυτικά (Liebmann & Marengo 2001). Το χρονοδιάγραμμα της περιόδου των βροχών διαφέρει σε μεγάλο βαθμό κατά μήκος μιας διαβάθμισης από νότο προς βορρά: η αρχή της εποχής των βροχών, πραγματοποιείται το Δεκέμβριο στα νότια και το Μάρτιο ή τον Απρίλιο στα βόρεια, ενώ η βροχερή περίοδος λήγει από Μάιο έως Οκτώβριο (Marengo et al., 2001).

Δεδομένα και μέθοδοι

1.Σύνολα δεδομένων για τη χαρτογράφηση των πλημμυρών

1.1. JERS-1 μωσαϊκά radar

Αποκτήθηκαν χάρτες υψηλής ανάλυσης (100 μ. ανάλυση) του συνόλου των τροπικών δασών στα πλαίσια της παγκόσμιας χαρτογράφησης τροπικών δασών (GRFM), που ήταν μια διεθνής συνεργασία με τη πρωτοβουλία και τη διαχείριση της Εθνικής Υπηρεσίας Ανάπτυξης Διαστήματος της Ιαπωνίας (NASDA). Ο δορυφόρος JERS-1, έφερε ένα L-band ραντάρ συνθετικού ανοίγματος (SAR), με μήκος κύματος 23,5 cm. Ξεκίνησε το Φεβρουάριο του 1992 και λειτούργησε μέχρι τον Οκτώβριο του 1998.

Τα L-band σήματα είναι ευαίσθητα τόσο στην ανοιχτή θάλασσα όσο και στο στάσιμο νερό κάτω από τη κομοστέγη του δάσους (Rosenqvist et al., 2000). Το πρόγραμμα GRFM συνίσταντο στη χαρτογράφηση (σε δύο εποχές) των παγκόσμιων τροπικών δασών και εντός διάρκειας μικρότερης από τη περίοδο ενός έτους. Τα στοιχεία που αποκτήθηκαν για τη λεκάνη του Αμαζονίου αποτελούνταν από ένα σετ δύο ηπειρωτικής κλίμακας ψηφιδωτών, που αποκτήθηκαν σε σχετικά σύντομα χρονικά διαστήματα: Σεπτέμβριος-Δεκέμβριος 1995 και Μάιος-Ιούλιος 1996. Ήταν διαθέσιμα σε CD-ROM από την GRFM όπου τα ηπειρωτικής κλίμακας μωσαϊκά χωρίστηκαν σε μωσαϊκά μικρότερων περιοχών (συνήθως 6° - 6°). Αυτά τα δύο ψηφιδωτά ΄συνέλαβαν΄ τις χαμηλές και τις υψηλές φάσεις του νερού για το μεγαλύτερο μέρος της λεκάνης του Αμαζονίου. Τα δύο μωσαϊκά δεν αντιστοιχούν ακριβώς στις υψηλές και χαμηλές υδάτινες φάσεις στην περίπτωση της υπολεκάνης απορροής του Negro ποταμού, αλλά έτσι ωστόσο ορίζεται στις ακόλουθες ενότητες. Θα συζητηθεί ο υδρολογικός κύκλος, όπως αποκαλύφθηκε από τα δεδομένα του Τ/Ρ δορυφόρου και θα εκτιμηθούν οι διαφορές σε σχέση με τις επίγειες μετρήσεις των υψηλών και χαμηλών φάσεων της λεκάνης.

1.2 Μέθοδος ταξινόμησης για την έκταση της πλημμύρας

Αρκετές μελέτες έχουν αναφέρει την ταξινόμηση των διπλών μωσαϊκών GRFM πάνω από τη Βραζιλία για να κάνουν διακρίσεις των κύριων τύπων χρήσεων γης και να χαρτογραφήσουν είτε την έκταση της αποψίλωσης των δασών είτε την οριοθέτηση των πλημμυρισμένων περιοχών (Hess et al, 2003, Saatchi et al, 2000, Siqueira et al, 2003).

Οι προσεγγίσεις της ταξινόμησης περιορίστηκαν με ένα απλό αλλά ταυτόχρονα ισχυρό ταξινομητή με βάση τα όρια του κάθε ενός μωσαϊκού με σκοπό την ανάκτηση προκαθορισμένων κατηγοριών. Τα δύο ανεξάρτητα διανύσματα οπισθοδιασποράς αντικαταστάθηκαν από δύο σύνθετα διανύσματα με βάση (i) το μέσο συντελεστή οπισθοδιασποράς που υπολογίζεται για τις δύο εποχές και (ii) το λόγο των δύο εποχών, δίνοντας την αλλαγή τιμής. Η μέση οπισθοδιασπορά παρέχει το τραχύ είδος βλάστησης ενώ το κανάλι αλλαγής αποδίδει την εκτίμηση σχετικά με την πιθανότητα της αλλαγής. Δεδομένου ότι τα στοιχεία είναι απολύτως βαθμονομημένα και λίγο ευαίσθητα σε κάθε άλλη επίδραση, εκτός από την πλημμύρα (δηλαδή, στην ανάπτυξη της βλάστησης, της υγρασίας του εδάφους), οποιαδήποτε σημαντική αλλαγή συνδέεται με μια παραλλαγή της κατάστασης των πλημμυρών. Ο ταξινομητής διαθέτει μία ΄κατάσταση΄ για τα pixel σε σχέση με την πλημμύρα: ποτέ δεν πλημμύρισε, έχει περιστασιακά πλημμυρίσει, μόνιμα πλημμυρισμένο. Επίσης παρέχεται η βασική κατηγορία κάλυψης γης: Υδάτινη επιφάνεια / γυμνό έδαφος / βοσκότοποι / χαμηλή βλάστηση / δάσος.

Αυτό οδηγεί σε μια κατάταξη 8 κατηγοριών (Εικ. 2) αποκλείοντας μια σειρά συνδυασμών μεταξύ της κατάστασης πλημμύρας και του τύπου κάλυψης γης (για παράδειγμα υδάτινη επιφάνεια και μη πλημμυρισμένη): (1) υδάτινη επιφάνεια / (2)περιστασιακά πλημμυρισμένο δάσος / (3) μη πλημμυρισμένο δάσος / (4) μη πλημμυρισμένα γυμνά εδάφη ή με χαμηλή βλάστηση / (5) περιστασιακά πλημμυρισμένοι βοσκότοποι / (6) περιστασιακά πλημμυρισμένη χαμηλή βλάστηση / (7) μόνιμα πλημμυρισμένο δάσος / (8) βυθισμένη βλάστηση. Το να γίνει επιβεβαίωση με δεδομένα που έχουν ληφθεί από άλλες πηγές ψηφιακής τηλεπισκόπισης είναι αδύνατο σε μεγάλη κλίμακα, δεδομένου ότι τα δεδομένα του ραντάρ είναι ευαίσθητα στις συνθήκες των πλημμυρών, ανεξάρτητα από τη φυτοκάλυψη. Δυστυχώς, δεν υπάρχει άλλη κάλυψη με ραντάρ της περιοχής της λεκάνης του Αμαζονίου με περίπου τις ίδιες προδιαγραφές (μήκος κύματος, χωρική ανάλυση). Το καλύτερο που μπορεί να γίνει είναι η τοπικής κλίμακας επιβεβαίωση και επέκταση στα υπόλοιπα σύνολα δεδομένων. Αυτή η προσέγγιση έχει ήδη αναπτυχθεί με τη χρήση είτε δεδομένων αερομεταφερόμενων ραντάρ, ή με δεδομένα αερομεταφερόμενων ψηφιακών βιντεοσκοπήσεων ή με άμεση επιτόπια έρευνα σε περιορισμένες περιοχές. Η εκτίμηση της ακρίβειας για έναν τόπο δοκιμών κοντά στο Obidos, επιβεβαίωσε την άλλες επιτόπιες έρευνες, με μια συντηρητική ακρίβεια ταξινόμησης καλύτερα από το 90% για τις δασικές εκτάσεις και 70% για τις περιοχές χαμηλής βλάστησης, λόγω της χαμηλής ευαισθησίας των L-band δεδομένων στη χαμηλή βλάστηση και στις λείες επιφάνειες. Η ταξινόμηση των διπλών ψηφιδωτών του JERS-1, μας επιτρέπει να χαρτογραφήσουμε τις πλημμυρισμένες περιοχές για τη χαμηλή φάση-επίπεδο νερού (δηλαδή, τις μόνιμα πλημμυρισμένες περιοχές) και για την υψηλή φάση-επίπεδο του νερού (ο συνδυασμός των μόνιμα και προσωρινά πλημμυρισμένων περιοχών) κατά τη διάρκεια του εποχικού κύκλου 1995-1996. Η ταξινόμηση που αντιστοιχεί στο χαμηλό επίπεδο νερού με τον JERS-1 (Εικ. 3), προέρχεται από το συνδυασμό των κατηγοριών (1) και (6) ενώ το υψηλό επίπεδο νερού (Εικ. 4) προέρχεται από το συνδυασμό των κατηγοριών (1), (2), (5), (6), (7) και (8).

2. Σύνολα δεδομένων του TOPEX / Poseidon για τις φάσεις του νερού

2.1 Πρώτες μετρήσεις υψομέτρου του TOPEX / Poseidon

Το Τ / Ρ αλτιμετρικό ραντάρ είναι ο πρώτος διπλής συχνότητας δέκτης μιας κοινής αποστολής της Γαλλίας και των ΗΠΑ, της οποίας στόχος ήταν η ουσιαστική και καλύτερη κατανόηση της παγκόσμιας δυναμικής των ωκεανών, κάνοντας ακριβείς μετρήσεις της τοπογραφίας της επιφάνειας των ωκεανών. Λειτουργεί στις ζώνες Ku-band και C-band, σε συχνότητες (μήκη κύματος) 13,6 GHz (2,3 cm) και 5.3 GHz (5,8 cm), αντίστοιχα. Κατά τη διάρκεια του 10 ημερών του κύκλου επανάληψης, ο T / P έχει παράξει κατά μήκος της τροχιάς του ναδίρ του, μετρήσεις της στάθμης της επιφάνειας της Γης (ωκεάνιες και ηπειρωτικές επιφάνειες) μεταξύ του 66° - γεωγραφικό πλάτος βόρεια και 66° - νότιου γεωγραφικού πλάτους, από τότε που ξεκίνησε, δηλαδή τον Οκτώβριο του 1992. Τα ραντάρ αλτιμετρίας συνεπάγονται κάθετες φασματικές μετρήσεις μεταξύ του δορυφόρου και της επιφάνειας της Γης. Η στάθμη του νερού, σε ένα αναφερόμενο ελλειψοειδές, δίδεται από τη διαφορά μεταξύ της δορυφορικής πληροφορίας της τροχιάς και του φάσματος (Fu & Cazenave, 2001) ή του αλτιμετρικού ύψος. Μετρήσεις και συναφείς διορθώσεις (με τακτική ενημέρωση και αναβάθμιση) περιέχονται στις γεωφυσικές εγγραφές δεδομένων (GDR) που διατίθεται στο Ωκεανογραφικό Κέντρο Δεδομένων (AVISO) του Centre National d’Etudes Spatiales (CNES). Τα δεδομένα αποτελούνται από τιμές φάσματος που προέρχονται από την ηχώ του αλτιμετρικού ραντάρ στο 1 / 10 s (ή 10 Hz) και με κατά μέσο όρο τιμές το 1s (ή 1 Hz), που αντιστοιχεί σε βήμα του εδάφους 596 m και 5,96 χιλιόμετρα αντίστοιχα.Οι θέσεις των διαδρομών του δορυφόρου πάνω από τη λεκάνη απορροής του ποταμού Negro δίνεται στην Εικόνα1.

2.2 Δημιουργία χρονοσειρών του TOPEX / Poseidon

Κάθε διασταύρωση μεταξύ του ποταμού ή των πλημμυρισμένων περιοχών (όπως καθορίζεται από την ταξινόμηση SAR) και της δορυφορικής τροχιάς στο έδαφος , ορίζει τον λεγόμενο ‘altimetric’ σταθμό, που πρακτικά ορίζεται ως ένα ορθογώνιο παράθυρο. Σε κάθε κύκλο, το επίπεδο του νερού σε έναν συγκεκριμένο altimetric σταθμό, λαμβάνεται από τον υπολογισμό του μέσου όλων των υψηλού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων (10 Hz) που περιλαμβάνονται στο ορθογώνιο παράθυρο. Η διαδικασία αυτή, επαναλαμβάνεται κάθε 10 ημέρες, και επιτρέπει την κατασκευή των χρονοσειρών της στάθμης του νερού που σχετίζονται με κάθε ‘altimetric’ σταθμό. Η διασπορά L1, δίνεται από τη μέση απόλυτη απόκλιση (εξίσωση 1).

όπου MAD (h) είναι η μέση απόλυτη απόκλιση των παρατηρήσεων, Ν ο αριθμός των παρατηρήσεων, hi η i-οστή παρατήρηση και h med ο μέσος των παρατηρήσεων.

Οι στάθμες του νερού εκφράζονται με αναφορά στο γεωειδές EIGEN GRACE02C.

Αυτό το γεωειδές προέρχεται από το πρώτο έτος της διαστημικής αποστολής GRACE για μετρήσεις της βαρύτητας, που παρακολούθησε τις χωροχρονικές μεταβολές του βαρυτικού πεδίου με ανάλυση 2°Χ2° στον ισημερινό και με ακρίβεια 1 cm για το γεωειδές ύψος. Δίνονται παραδείγματα χρονοσειρών της στάθμης του νερού για τους διαφορετικούς τύπους νερού (Εικ. 4):

- μονής κοίτης ποταμός

- σύμπλεγμα καναλιών ποταμών (στην περίπτωση αυτή, ένας εικονικός αλτιμετρικός σταθμός αντιστοιχεί σε κάθε κανάλι)

- πλημμυρισμένες περιοχές.

Το σχήμα 4, δείχνει τη σύγκριση ανάμεσα σε μια altimetric χρονοσειρά που βρίσκεται 8,5 km ανάντη του Manaus και τις επί τόπου καταμετρήσεις των επιπέδων του νερού στο σταθμό μέτρησης του Manaus. Σε αυτό το παράδειγμα, η ακρίβεια των παράγωγων Τ/P χρονοσειρών είναι 27 cm. Το πλάτος του ορθογώνιου παραθύρου που ορίζει τον altimetric σταθμό εξαρτάται από το μέγεθος της πλημμυρισμένης ζώνης, αλλά είναι γενικά περίπου 0,05°. Όταν η διάσταση της πλημμυρισμένης περιοχής όπως συμβαίνει συχνά, ξεπερνά τις 0.05°, ορίζονται αρκετοί αλτιμετρικοί σταθμοί. Η αύξηση του αριθμού των σταθμών, βελτιώνει το μέγεθος του δείγματος και οδηγεί σε μια καλύτερη εκτίμηση της διακύμανσης της στάθμης του νερού.

2.3 Επί τόπου δημιουργία χρονοσειρών

Η Υπηρεσία Υδάτων της Βραζιλίας (Agencia Nacional de Aguas ή ANA) είναι επιφορτισμένη με τη διαχείριση ενός δικτύου 571 σταθμών μέτρησης στο τμήμα της λεκάνης του Αμαζονίου της Βραζιλίας (http://www.ana.gov.br). Σε κάθε σταθμό, συλλέγονται καθημερινές μετρήσεις της στάθμης του νερού και παράγονται καθημερινά εκτιμήσεις της παροχής χρησιμοποιώντας καμπύλες, που λαμβάνονται από την περιοδική (μερικές φορές αρκετές φορές μέσα στο έτος) ταυτόχρονη μέτρηση της στάθμης και της παροχής. Οι 46 σταθμοί βρίσκονται στην υπολεκάνη του ποταμού Negro και 25 από αυτούς έχουν καταγράψει μετρήσεις για τα τελευταία 20 χρόνια. Οι άλλοι έχουν μόνο προσωρινές καταγραφές που δεν περιλαμβάνουν τη περίοδο 1995-1996. Από αυτούς τους 25 επί τόπου σταθμούς μέτρησης, μόνο 8 βρίσκονται εντός του Τ / Ρ πλαισίου εδαφικής τροχιάς και μπορούν, ως εκ τούτου να χρησιμοποιηθούν, με παρεμβολή της κλίσης του ποταμού μεταξύ των δύο πλησιέστερων Τ / Ρ διαδρομών, για την εκτίμηση της διακύμανσης του επιπέδου του νερού στους ‘altimetric΄ σταθμούς (βλ. θέσεις τους στην εικόνα 1).

3.Χάρτες στάθμης νερού για τις υψηλές και χαμηλές φάσεις

Για τους 88 Τ / Ρ αλτιμετρικούς σταθμούς (Εικ. 1), ήταν διαθέσιμες οι χρονοσειρές της στάθμης του νερού και επιπλέον, οι μετρήσεις της στάθμης του νερού από τους οκτώ σταθμούς μέτρησης χρησιμοποιήθηκαν για την ολοκλήρωση του συνόλου των δεδομένων. Οι τιμές για την ελάχιστη και τη μέγιστη στάθμη του νερού είχαν υπολογιστεί κατά την ημερομηνία του μωσαϊκού JERS. Για κάθε altimetric σταθμό, η τιμή των Τ / Ρ χρονολογικών σειρών, που δημιουργήθηκε από τον 10ημερο κύκλο επανάληψης, εκτιμήθηκε με παρεμβολή κατά την ημερομηνία της απόκτησης του JERS (η ημερομηνία απόκτησης των ξεχωριστών σκηνών που συνθέτουν το μωσαϊκό JERS μπορεί να βρεθεί στη διεύθυνση http://trfic.jpl.nasa.gov / GRFM / jersframe.html). Παρήχθησαν με γραμμική παρεμβολή, χάρτες στάθμης του νερού για τις χαμηλές και υψηλές φάσεις νερού στις πλημμυρισμένες περιοχές, χρησιμοποιώντας τα οκτώ πλησιέστερα σχήματα ώστε να εκτιμηθεί το επίπεδο του νερού για κάθε σημείο του πλέγματος. Επιλέχθηκε ένα βήμα πλέγματος των 0.002°, που εκπροσωπεί περίπου 200 m, καθώς δεν ήμασταν σε θέση να ανακτήσουμε έγκυρα αλτιμετρικά δεδομένα για ποτάμια κάτω των 250 m πλάτος. Το άνω τμήμα του Negro ποταμού έχει προσανατολισμό Βορρά / Νότου. Πηγάζει από τη Δύση προς την Ανατολή μετά τη συμβολή με τον Uaupes, έναν παραπόταμο που ρέει από Δύση προς Ανατολή. Ο ποταμός Branco έχει προσανατολισμό Βορρά / Νότο. Παρατηρούνται δύο τύποι διασταύρωσης: ο δορυφόρος διασχίζει τον ποταμό και η δορυφορική παρακολούθηση τρέχει κατά μήκος να ¨χτυπήσει¨ το ποτάμι. Πάνω από τα δυτικά/ανατολικά τμήματα ροής του δικτύου του ποταμού, οι διαδρομές του Τ / Ρ διασταυρώνουν το ποτάμι και το σύστημα πλημμυρικών περιοχών του, επιτρέποντας τον καθορισμό πολλών αλτιμετρικών σταθμών πάνω από την κύρια κοίτη του ποταμού και των συνδεδεμένων πλημμυρικών περιοχών. Κατά συνέπεια, η παρεμβολή του κατά μήκος της κατεύθυνσης παρακολούθησης ακολουθεί τη διαφορά της στάθμης των νερών μεταξύ της κύριας κοίτης και της πλημμυρισμένης περιοχής. Στη διασταυρούμενη κατεύθυνση , η παρεμβολή κατά τη διάρκεια αρκετών εκατοντάδων χιλιομέτρων θα αντικατοπτρίζει μόνο τη μέση κλίση του ποταμού. Πάνω από τα βόρεια / νότια τμήματα ροής του δικτύου του ποταμού, η παρακολούθηση του Τ / Ρ κινείται κατά μήκος να ¨χτυπήσει¨ το ποτάμι. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ανάλογα με την επιλογή των γεωγραφικών συντεταγμένων του αλτιμετρικού σταθμού, οι χρονοσειρές μπορούν να επηρεάζονται από τη διακύμανση της στάθμης εντός των παρακείμενων πλημμυρικών περιοχών (Birkett et al., 2002). Οι συγγραφείς αυτοί δεν αναφέρουν φανερό εύρος ή διαφορές φάσης λόγω της συμπερίληψης ορισμένων πλημμυρικών περιοχών. Η διαφορά της στάθμης του νερού μεταξύ της κύριας κοίτης και της πλημμυρικής κοίτης που αναφέρθηκε από τον Alsdorf (2003) σχετικά με την πλημμυρική περιοχή του Αμαζονίου (11 cm) είναι γενικά χαμηλότερη από την διασπορά των μετρήσεων. Οι χάρτες στάθμης νερού για χαμηλές και υψηλές φάσεις που λαμβάνονται με αυτή τη μέθοδο παρουσιάζονται στις Εικόνες 5 και 6, αντίστοιχα, και από αυτές υπολογίζεται η διαφορά μεταξύ των υψηλών και χαμηλών φάσεων (Εικ. 7) του JERS-1. Οι έντονες εποχιακές διακυμάνσεις της στάθμης του νερού του ποταμού Negro (χαμηλή φάση) αναγνωρίζονται στη διαφορά της στάθμης του νερού κατά περίπου 10 μ. κοντά στο Manaus. Ωστόσο, αυτοί οι χάρτες αντιστοιχούν στις ελάχιστες και μέγιστες στάθμες του νερού κατά την ημερομηνία των ψηφιδωτών JERS-1 και αποτυγχάνουν να ταιριάξουν με τα πραγματικά υψηλά και χαμηλά στάδια. Έτσι, το ελάχιστο και το μέγιστο στάδιο έχουν εκτιμηθεί από τις Τ / Ρ χρονοσειρές.

4.Εκτίμηση μεταβολής όγκου νερού

Ο συνδυασμός των εικόνων SAR, των μετρήσεων του αλτιμετρικού ραντάρ και των επί τόπου μετρήσεων από τους σταθμούς μέτρησης, δίνει πληροφορίες σχετικά με την μεταβολή του όγκου του νερού κατά τη διάρκεια του εποχικού κύκλου. Ο ποταμός Negro ήταν χωρισμένος σε 11 υπο-λεκάνες που αντιστοιχούν στους μεγάλους παραποτάμους του. Για κάθε υπολεκάνη το δισδιάστατο δίκτυο που εκπροσωπεί τη διακύμανση της στάθμης του νερού, μετατράπηκε σε τρισδιάστατη μορφή (αρχείο Arcview) με τη μέθοδο της τριγωνοποίησης ΤΙΝ, με κάθετο βήμα 10 cm-η μέγιστη ακρίβεια που μπορεί να ληφθεί από το ραντάρ αλτιμετρίας σε ποταμούς και σε υγρότοπους (Birkett, 1998). Δημιουργήθηκαν 3D αναπαραστάσεις του αποθηκευμένου νερού κατά τη διάρκεια του εποχικού κύκλου 1995-1996, που μας επιτρέπουν να υπολογίσουμε την μεταβολή του όγκου του νερού μεταξύ των υψηλών και χαμηλών φάσεων των μωσαϊκών του JERS-1. Το σφάλμα της μεθόδου εκτιμήθηκε χρησιμοποιώντας την εξίσωση (2):

Όπου dδV είναι το σφάλμα της μεταβολής του όγκου του νερού (ΔV), Si είναι η i-οστή στοιχειώδης επιφάνεια, δhi είναι η i-οστή στοιχειώδης μεταβολή της στάθμης του νερού μεταξύ υψηλής και χαμηλής φάσης. dSi είναι το σφάλμα τη i-οστής στοιχειώδους επιφανείας dδhi είναι το σφάλμα της i-οστής στοιχειώδους μεταβολής της στάθμης του νερού μεταξύ υψηλής και χαμηλής φάσης. Πηγές σφάλματος είναι οι εσφαλμένες ταξινομήσεις, οι μετρήσεις αλτιμετρίας του δορυφόρου Τ / Ρ και λάθη της γραμμικής μεθόδου παρεμβολής.

5.Εκτίμηση ημίσειας ροής αιχμής ολοκληρωμένης παροχής

Η ημίσεια πλημμυρική ροή αιχμής της χρονικά ολοκληρωμένης παροχής αντιπροσωπεύει τον όγκο του νερού που ρέει στο κύριο ρεύμα κατά τη διάρκεια της περιόδου αύξησης του νερού. Ορίζεται ως ο λόγος του αποθηκευμένου υδατικού δυναμικού εντός των πλημμυρικών περιοχών προς τον ωφέλιμο όγκο νερού που ρέει στο κύριο ρεύμα κατά την ίδια περίοδο. Η αποθήκευση υδατικού δυναμικού είναι το αποτέλεσμα της μεθόδου εκτίμησης της μεταβολής του όγκου του νερού. Ο ωφέλιμος όγκος του νερού που ρέει στο κύριο ρεύμα είναι η χρονικά ολοκληρωμένη παροχή μεταξύ του χαμηλού σταδίου του 1995 και τη ροής αιχμής του 1996 από κάθε υπο-λεκάνη. Οι τιμές παροχής που χρησιμοποιούνται στην παρούσα μελέτη προέρχονται από τα επίπεδα του νερού που καταγράφονται επί τόπου στους σταθμούς που βρίσκονται στις εκβολές της κάθε υπολεκάνης.

6. Αποτελέσματα και συζήτηση

6.1 Χωρική κατανομή των πλημμυρικών περιοχών

Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από τα διπλά μωσαϊκά JERS για τη λεκάνη του Rio Negro δίνονται στην εικόνα 2. Η συνολική περιοχή που υπόκειται σε πλημμύρες είναι 35.944 km2 για το JERS-1 και για χαμηλής ποσότητας αποκτούμενου νερού και 152.721 km2 για το JERS-1 και υψηλής ποσότητας αποκτούμενου νερού. Οι πλημμυρισμένες περιοχές χωρίζονται ανάλογα με τον τύπο της επιφάνειας και της βλάστησης. Τα αποτελέσματα της χαρτογράφησης των πλημμυρών φαίνονται στο σχήμα 3 για το JERS-1 χαμηλού και υψηλού σταδίου νερού. Οι δύο χάρτες τονίζουν τη σημασία των πλημμυρικών περιοχών της υπολεκάνης του Negro ποταμού. Οι διαφορετικές κατηγορίες που προσδιορίζονται ως πλημμυρισμένες περιοχές (μόνιμα ή προσωρινά) από τον ταξινομητή, δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένες εντός της λεκάνης απορροής του ποταμού. Αυτή η ανομοιογενής κατανομή προκαλεί τη μεγάλη ποικιλία των καταστάσεων που παρατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια του υψηλού και χαμηλού υδατικού σταδίου.Σε γενικές γραμμές, η πλημμυρίζουσα περιοχή είναι πολύ ευρύτερη κατά τη διάρκεια της υψηλής υδάτινης φάσης από ότι στη χαμηλή υδάτινη φάση, εκτός από την υπολεκάνη Carabinani στην οποία το 20% της επιφάνειας είναι πάντα πλημμυρισμένο. Διαφορετικές συμπεριφορές παρατηρούνται ανάλογα με τη γεωγραφική θέση των υπολεκανών.

Στο ανατολικό τμήμα της λεκάνης (στα ανάντη του Negro), δηλαδή, στις υπολεκάνες Cucui, Curicuriari, Sao Felipe και Serrinha, σχεδόν το 5% της λεκάνης κατακλύζεται κατά τη διάρκεια της χαμηλής υδάτινης φάσης και 2 έως 3 φορές περισσότερο κατά τη διάρκεια της υψηλής. Η κατάσταση είναι τελείως διαφορετική στο βόρειο τμήμα (Caracarai) και κατάντη (Foz do Branco, Unini, Jau, κατάντη του Negro):η πλημμυρισμένη περιοχή κατά τη διάρκεια της υψηλής φάσης του νερού είναι μεταξύ 15% και 30% (συντελεστής αύξησης μεγαλύτερος από 4). Με το 12% και 54% της γης να πλημμυρίζει κατά τη διάρκεια των χαμηλών και υψηλών υδάτινων φάσεων αντίστοιχα, η υπολεκάνη του ποταμού Branco διαφέρει από τις άλλες κατάντη υπολεκάνες απορροής, από την άποψη της σημασίας των πλημμυρικών περιοχών. Η ροή της είναι ελεγχόμενη από το κύριο ρεύμα του ποταμού Negro. Κατά συνέπεια, ένα υψηλό ποσοστό της υπο-λεκάνης είναι πάντα πλημμυρισμένο (έως και 24% των πλημμυρισμένων περιοχών της λεκάνης του Negro κατά τη διάρκεια της υψηλής υδάτινης φάσης).

6.2 Υψηλές και χαμηλές στάθμες νερού

Οι αλτιμετρικοί σταθμοί είναι άνισα κατανεμημένοι σε όλη τη λεκάνη (Εικ. 1). Ανάμεσα στους 88 σταθμούς όπου μπορούν να δημιουργηθούν χρονοσειρές στάθμης του νερού, οι 34 βρίσκονται σε ποταμούς και οι 54 σε υγροτόπους. Πέντε (τέσσερις στους ποταμούς και ένας σε πλημμυρισμένη περιοχή) βρίσκονται στις όχθες του ποταμού Uaupes που απορρέουν από το κολομβιανό τμήμα του υδροκρίτη, στη δυτική πλευρά της λεκάνης του Negro.

Αυτό το τμήμα της λεκάνης είναι ελάχιστα γνωστό, και δεν υπάρχουν επιτόπιοι μετρητές. Δεκαπέντε βρίσκονται στον άνω Negro, κοντά στα σύνορα της Βενεζουέλας και το διαχωρισμό με τη λεκάνη του Orinoco. Οι περισσότεροι από αυτούς βρίσκονται σε μια μεγάλη πλημμυρισμένη, χωρίς καμία παρακολούθηση, περιοχή και μόνο δύο μετρητές στην περιοχή αυτή έχουν καταγράψει δεδομένα για την περίοδο 1995-1996. Η παρουσία ενός μεγάλου αριθμού σταθμών μέτρησης (οι μόνιμοι και οι αλτιμετρικοί) μας δίνει την ευκαιρία να περιγράψουμε τον υδρολογικό κύκλο αυτού του τμήματος της λεκάνης. Μερικοί αλτιμετρικοί σταθμοί βρίσκονται στη δεξιά όχθη του ποταμού Negro, σε μια ανεξέλεγκτη περιοχή της λεκάνης. Οι άλλοι επιτρέπουν την παρακολούθηση του ποταμού Branco, που ρέει από το Βορρά, και κατάντη, κατά μήκος του Negro ποταμού. Αυτός ο σημαντικός αριθμός σταθμών (96 σταθμοί που περιλαμβάνουν 88 altimetric και 8 επιτόπιους), ο οποίος διανέμεται στα κανάλια του ποταμού και στους υγρότοπους, είναι απαραίτητος για να εκτιμηθεί με ακρίβεια η μεταβολή του όγκου του νερού. Ο πίνακας (1) δείχνει τις μέσες τυπικές αποκλίσεις για τις στάθμες του νερού στα κανάλια του ποταμού και στις πλημμυρισμένες περιοχές. Η ακρίβεια είναικαλύτερη στα κανάλια του ποταμού από ό, τι στις περιοχές που πλημμυρίζουν.

Οι ελάχιστες τυπικές αποκλίσεις της τάξης των 10 εκατοστών μετρώνται κατάντη των ποταμών με μεγάλους ελεύθερους χώρους νερού, όταν ο σφυγμός που εκπέμπεται από το αλτίμετρο δεν σκεδάζεται από τη βλάστηση, ενώ οι μέγιστες τυπικές αποκλίσεις της τάξης των 60 εκατοστών παρατηρούνται σε πλημμυρισμένες περιοχές που καλύπτονται με πυκνή βλάστηση. Στον πίνακα (1)αναφέρονται επίσης οι διαφορές μεταξύ της στάθμης του νερού που μετρούνται στις ημερομηνίες του ψηφιδωτού JERS, καθώς και οι ελάχιστες και μέγιστες στάθμες των υδάτων, αντίστοιχα, που μετριούνται στις χαμηλές και υψηλές φάσεις(1995-1996) και για ολόκληρη την περίοδο μεταξύ 1992 και 2002. Η διαφορά είναι μικρότερη για τις κατακλυσμένες με νερό περιοχές από ό, τι για τα ποτάμια κανάλια, και είναι μικρότερη στο χαμηλό στάδιο, παρά στο υψηλό. Η διαφορά είναι περίπου 0,4 m για τη χαμηλή υδάτινη φάση και κάτω από το 1m για την υψηλή φάση του νερού για την περίοδο 1995-1996. Χρησιμοποιώντας τους παρόντες αλτιμετρικούς σταθμούς μέτρησης στα ποτάμια κανάλια, έχουμε καθορίσει το προφίλ του Negro ποταμού και των κύριων παραποτάμων του-Branco και Uaupes (Εικ. 8). Για κάθε altimetric σταθμό, η διαφορά μεταξύ της στάθμης των υδάτων που καταγράφονται κατά την ημερομηνία του ψηφιδωτού JERS, και αντίστοιχα το ελάχιστο επίπεδο του 1995 και το ανώτατο επίπεδο του 1996 αναφέρονται στον πίνακα (2).

Για τον ποταμό Uaupes, η μέση διαφορά στη χαμηλή φάση είναι περίπου 1 m, και κυμαίνεται από περίπου 0,5 m ανάντη και φθάνει 2 m κατάντη, ενώ για το υψηλό στάδιο, η διαφορά είναι ημι-σταθερή γύρω στο 1 μ. Στον Branco ποταμό, οι διαφορές είναι σχεδόν σταθερές για το υψηλό και χαμηλό στάδιο, αντίστοιχα, περίπου 1 μ. και 0,30 μ. Πιο σημαντικές διαφορές παρατηρούνται στο κύριο ρεύμα του ποταμού Negro: για τη χαμηλή υδάτινη φάση οι διαφορές είναι μικρότερες από 1 m, ενώ μπορούν να φθάσουν τα αρκετά μέτρα κατά τη διάρκεια της υψηλής υδάτινης φάσης. Το ραντάρ μωσαϊκό JERS, αντιπροσωπεύει τη χαμηλή υδάτινη φάση για το κατάντη τμήμα της λεκάνης (νοτιοανατολικό), αλλά είναι εκτός φάσης με τις χαμηλότερες στάθμες νερού για το βορειοδυτικό τμήμα της λεκάνης, λαμβάνοντας υπόψη ότι είναι το αντίθετο για την υψηλή υδάτινη φάση (αντιπροσωπευτικό για το βορειοανατολικό τμήμα και όχι για το νοτιοανατολικό). Αυτές οι υποεκτιμήσεις της μέγιστης στάθμης του νερού μπορούν να οδηγήσουν σε λανθασμένη εκτίμηση του όγκου του νερού.

6.3 Διακυμάνσεις του όγκου του νερού

Οι διακυμάνσεις του όγκου του νερού χαρακτηρίζουν τον όγκο του αποθηκευμένου υδατικού δυναμικού στις πλημμυρισμένες περιοχές. Οι διακυμάνσεις του όγκου του νερού είναι πιο σημαντικές στις συμβολές μεταξύ των κύριων ρευμάτων και των παραποτάμων του (Serrinha, Foz do Branco, Branco και Negro κατάντη υπολεκάνης απορροής). Κατά τη διάρκεια της υψηλής υδάτινης φάσης, η στάθμη του νερού των παραποτάμων (του Uaupes, Branco και του Negro ως παραπόταμος του Solimoes) ελέγχονται από τη στάθμη του νερού του κύριου ρεύματος, προκαλώντας μεγάλες πλημμύρες κοντά στις συμβολές (Εικ. 9).

Η ένταση του φαινομένου αυτού είναι χαμηλότερη κατά τη διάρκεια της χαμηλής υδάτινης φάσης. Αυτές οι επιδράσεις του αποθηκευμένου νερού έχουν ήδη αναφερθεί από τον Meade et al. (1991) σε όλη την λεκάνη του Αμαζονίου και ιδιαίτερα στην υπολεκάνη του ποταμού Negro . Συγκρίναμε τις μεταβολές του όγκου του νερού με τον όγκο που ρέει κατά τη διάρκεια των πλημμυρών από κάθε υπο-λεκάνη, όπου ήταν διαθέσιμα στοιχεία για τις παροχές. Το ποσοστό της περιοχής της λεκάνης που βρίσκεται σε νερό αποθηκεύει κατά 26% λιγότερο από την εκτίμησή μας και έχει μέγιστη μεταβολή κατά 34% μεγαλύτερη.

7. Συμπεράσματα

Για πρώτη φορά, χρησιμοποιήθηκε ο συνδυασμός των αλτιμετρικών παρατηρήσεων της στάθμης του νερού και των μοτίβων των πλημμυρικών περιοχών για τον προσδιορισμό των μεταβολών του όγκου του νερού, ο οποίος συνδυασμός παρέχει πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με το πλημμυρικό δυναμικό του ποταμού στις πλημμυρικές περιοχές. Στην παρούσα μελέτη, υπολογίστηκαν οι αλλαγές των αποθηκευμένων υδάτων κατά τη διάρκεια του υδρολογικού κύκλου 1995-1996 του ποταμού Negro. Αντιστοιχούν σε μια μεταβολή όγκου 331 KM3 για ολόκληρη την περιοχή των πλημμυρών. Το αποτέλεσμα αυτό συγκρίθηκε με τον όγκο του νερού που ρέει κατά τη διάρκεια της πλημμύρας. Η χωρητικότητα των πλημμυρικών περιοχών δεν προέρχεται από την έκτασή τους. Η δυνητική χωρητικότητα των πλημμυρικών περιοχών δεν είναι ανάλογη του νερού που ρέει κατά τη διάρκεια των πλημμυρών. Η χρήση των ψηφιδωτών δύο εποχών του GRFM του JERS-1 SAR εικόνων, επιτρέπει την ακριβή χαρτογράφηση (με ανάλυση 100 m) της λεκάνης απορροής του ποταμού Negro ανάλογα με το είδος της βλάστησης και την κατάσταση πλημμύρας. Τα αποτελέσματα της ταξινόμησης χρησιμοποιήθηκαν για να ορίσουν την έκταση της πλημμύρας σε υψηλές και χαμηλές υδάτινες φάσεις. Δυστυχώς, το ημερομηνία απόκτησης των ψηφιδωτών δεν μπορεί να συμπέσει με τα πραγματικό μέγιστα (αντίστοιχα ελάχιστα) που καταγράφηκαν κατά τον υδρολογικό κύκλο. Ο χαρακτηρισμός της εποχιακής και υπερετήσιας διακύμανσης των πλημμυρών θα μπορούσε να βελτιωθεί για τις περιοχές χαμηλής βλάστησης συνδυάζοντας τον JERS με άλλους δέκτες (RADARSAT και ASAR για εικόνες ραντάρ ή VGT SPOT, MODIS και MERIS για πολυφασματικές εικόνες). Το δορυφορικό ραντάρ αλτιμετρίας έχει τη δυνατότητα να παρακολουθεί τις μεταβολές της στάθμης των υδάτων πάνω από υγροτόπους, ποτάμια και στις συναφείς πλημμυρικές περιοχές. Αποτελεί μια μοναδική πηγή δεδομένων για τις πλημμυρικές περιοχές, αν τα επί τόπου καταγεγραμμένα δεδομένα βρίσκονται γενικώς στην κύρια κοίτη του ποταμού. Αν και οι μετρήσεις του αλτιμετρικού ραντάρ εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν σοβαρούς περιορισμούς (Birkett, 1998, Birkett et al, 2002), η δυνατότητα δειγματοληψίας από τον ένα κύκλο στον άλλο, στη κύρια κοίτη και στη πλημμυρική περιοχή, είναι ένα σαφές πλεονέκτημα σε σύγκριση με τις παραδοσιακές επιτόπιες μετρήσεις. Η πτυχή αυτή είναι ουσιώδης επειδή έχει αποδειχθεί ότι ο αποθηκευμένος όγκος νερού στις πλημμυρικές περιοχές, δεν μπορεί να συναχθεί από την έκταση της πλημμύρας, ούτε από την ανύψωσή της. Αντίθετα, φαίνεται ότι υπάρχουν σημαντικές γεωγραφικές αποκλίσεις στο τρόπο με τον οποίο η πλημμύρα επεκτείνεται με την αύξηση της στάθμης του νερού. Καλύτερα αποτελέσματα της παρακολούθησης του κύκλου του νερού μπορούν να αναμένονται από μια καλύτερη δειγματοληψία τόσο στο χώρο και το χρόνο. Για την επίτευξη αυτού του στόχου μπορεί να είναι χρήσιμος ο συνδυασμός δεδομένων από τα σημερινά ραντάρ αλτιμετρίας (T / P, ERS-1 και 2, Jason-1, Envisat RA-2). Με τα σύγχρονα αλτίμετρα, η διαφορά της στάθμης των υδάτων μεταξύ των ποταμών και των συνδεδεμένων πλημμυρικών περιοχών είναι χαμηλότερη ή ίση με τη διασπορά των μετρήσεων. Η επόμενη γενιά των αλτιμέτρων (CryoSat, Jason-2, the Water mission) αναμένεται να προσφέρει καλύτερη ακρίβεια.