Jornal de Hidrogeologia e Engenharia Hidrológica

Monitorização de rios na bacia do Amazonas e do Danúbio usando altimetria de radar multimissão por satélite

Mostafavi M, Roohi Sh, Emadi R e Torabi Azad M

O planeta “mármore azul” chamado Terra está 70% coberto por água. A água doce contém cerca de 2,5% da água superficial da Terra e apenas 0,26% da água doce pode ser encontrada nos rios e lagos. Os rios são o recurso de água doce mais importante para os seres humanos, pelo que a monitorização da quantidade e qualidade da água nos rios requer um sistema fiável. O nível e o caudal da água são dois parâmetros essenciais nesta monitorização. As medições de altimetria por satélite permitem aos hidrólogos medir a descarga e o armazenamento em toda a bacia, o que é muito mais fácil do que monitorizar as alterações a partir de redes de medição in situ. Este estudo foi realizado nos rios Amazonas (a maior bacia hidrográfica do mundo) e Danúbio (a segunda maior bacia hidrográfica da Europa). Os dados altimétricos utilizados para este estudo são produzidos pela ESA (18 Hz Envisat) e pelo CNES (40 Hz SARAL). Para obter a variação do nível da água, foram processados ​​12 cenários possíveis (retratores Oceano, Gelo-1, Gelo-2 e Sea-Ice utilizando valores ALL, MEDIAN e MEAN). Após a remoção dos valores discrepantes, o nível de água de cada cenário foi validado em relação ao medidor in situ disponível, para encontrar o estimador de nível de água mais robusto. De seguida, o caudal dos rios nos diferentes segmentos foi estimado a partir do melhor cenário, ou seja, um cenário que conduz ao RMS mínimo para o nível da água. Para verificar o desempenho das estimativas, utilizámos a raiz quadrada média (RMS) e o coeficiente de Nash-Sutcliffe (NS) para o nível e caudal de água. Com uma exceção, o RMS do nível da água situa-se entre os 37 e os 72 cm. Uma boa concordância entre a altimetria e os dados in situ observada para a estação de Jatuarana no Rio Amazonas. Principalmente o nível de água dos valores MEDIAN segue melhor o nível de água do medidor in situ do que os valores MEAN e ALL. Os erros da série temporal derivada do nível da água produzem cerca de 55 cm em média para a bacia do Amazonas e 62 cm para a bacia do rio Danúbio, com melhores resultados abaixo dos 40 cm na estação de Jatuarana utilizando dados SARAL. Foram também obtidos melhores resultados de descarga para as estações de Budapeste (dados SARAL) e Baja (dados Envisat) considerando RMS e Jatuarana (dados SARAL) considerando NS.