Satellite-supported flood forecasting in river networks: A real case study
Από RemoteSensing Wiki
Οι παρατηρήσεις της στάθμης του νερού για τις πλημμύρες, οι οποίες βασίζονται σε δορυφορικά δεδομένα, μπορούν να εξομοιωθούν διαδοχικά σε ένα υδροδυναμικό μοντέλο ώστε να μειωθούν οι προβλέψεις αβεβαιότητας. Αυτό έχει τη δυνατότητα να κρατήσει την πρόγνωσή του σε τροχιά, παρέχοντας έτσι, ένα σύστημα πρόγνωσης πλημμυρών, βασισμένο στην παρατήρηση της γης. Ωστόσο, η επιχειρησιακή δυνατότητα εφαρμογής ενός τέτοιου συστήματος για τις πλημμύρες, το οποίο αναπτύσσεται για τα ποτάμια δίκτυα, απαιτεί περαιτέρω και πιο απαιτητικές δοκιμές. Μία από τις πολλά υποσχόμενες τεχνικές για την αφομοίωση στον τομέα αυτό, αποτελούν τα φίλτρα ensemble Kalman (EnKF). Τα φίλτρα αυτά, χρησιμοποιούν μία περιορισμένου μεγέθους, αναπαράσταση του σφάλματος του πίνακα συν-διασποράς των προβλέψεων. Αυτή η αναπαράσταση, τείνει να αναπτύξει ψευδείς συσχετίσεις καθώς ο κύκλος της πρόγνωσης-αφομοίωσης προχωρά, κάτι το οποίο αποτελεί μία επιπλέον επιπλοκή για την αντιμετώπιση των πλημυρών, τόσο σε αστικές περιοχές, όσο και σε διασταυρώσεις ποταμών σε αγροτικές περιοχές. Στην παρούσα εργασία, αποδεικνύεται ότι η άμεση εφαρμογή ενός φίλτρου Kalman, πάσχει από φίλτρο απόκλισης που προκαλείται από ψευδείς συσχετίσεις. Ωστόσο, ένας χωρικά βασισμένος εντοπισμός φίλτρου, παρέχει ένα ουσιαστικό κίνητρο και βοήθεια στην ανάπτυξη της καλύτερης πρόγνωσης για τη συνδιακύμανση του σφάλματος, βελτιώνοντας έτσι, άμεσα την πρόγνωση και παράλληλα, καθιστά δυνατό το να επωφεληθούν περαιτέρω από την ταυτόχρονη εκτίμηση σφάλματος εισροών και διόρθωσης. Επιπλέον, στην παρούσα μελέτη, προτείνεται και αξιολογείται ένα μετρικό δίκτυο για τον εντοπισμό του φίλτρου, που είναι φυσικά πολύ σημαντικό φια την πλημμύρα σε ένα υδάτινο δίκτυο. Χρησιμοποιώντας αυτήν τη μέτρηση, μπορεί να αξιολογηθεί περαιτέρω η ταυτόχρονη εκτίμηση της τριβής του καναλιού και της χωρικά μεταβλητής βαθυμετρία των καναλιών, για το οποίο το φίλτρο φαίνεται να δύναται να συγκλίνει ταυτόχρονα σε λογικές τιμές. Τα αποτελέσματα, δείχνουν επίσης ότι η τριβή, αποτελεί, τη δεύτερη στη σειρά, επίδραση στα μοντέλα πλημμύρας που εφαρμόζονται σε σταδιακά μεταβαλλόμενη ροή σε μεγάλα ποτάμια. Η μελέτη δεν είναι απόλυτη σχετικά με το αν σε περίπτωση επιχειρησιακής κατάστασης, η ταυτόχρονη εκτίμηση της τριβής και η βαθυμετρία, βοηθούν στην τρέχουσα πρόβλεψη. Συνολικά, τα αποτελέσματα δείχνουν τη σκοπιμότητα μίας αυτόνομης επιχειρησιακής πρόβλεψης των πλημμυρών, βασισμένη σε παρατηρήσεις της γης.
