Evaluation of the improvement of streamflow prediction through the assimilation of remotely sensed soil moisture observations
Fecha
2017Autor
Versión
Acceso abierto / Sarbide irekia
Tipo
Tesis doctoral / Doktoretza tesia
Impacto
|
nodoi-noplumx
|
Resumen
El objetivo principal de esta tesis es evaluar si la asimilacion de datos de humedad superficial
del suelo obtenidos mediante tecnicas de teledeteccion, en modelos hidrologicos es capaz de
mejorar la prediccion de caudales en los rios a la salida de las cuencas. Este objetivo general se
concreta en los siguientes objetivos especificos: 1) evaluar la respuesta de modelos de diferente
configura ...
[++]
El objetivo principal de esta tesis es evaluar si la asimilacion de datos de humedad superficial
del suelo obtenidos mediante tecnicas de teledeteccion, en modelos hidrologicos es capaz de
mejorar la prediccion de caudales en los rios a la salida de las cuencas. Este objetivo general se
concreta en los siguientes objetivos especificos: 1) evaluar la respuesta de modelos de diferente
configuracion espacial (agregados, semi-distribuidos, distribuidos), a la asimilacion de datos, con
el fin de conseguir una mejora en la simulacion de caudales; 2) evaluar la influencia de las
caracteristicas de cada cuenca (como tamano, topografia, clima o usos del suelo) en los resultados
de la asimilacion de datos; 3) evaluar la posible mejora obtenida en la simulacion de escorrentia
mediante la asimilacion de datos de sensores como ASCAT o SMOS, que observan diferentes
frecuencias (banda C y banda L); 4) evaluar la mejora en la prediccion de escorrentia al asimilar
en un modelo distribuido el producto de alta resolucion (1-km) desarrollado en el Barcelona Expert
Center y obtenido a partir de los datos de los satelites SMOS y MODIS; 5) evaluar la influencia que
las diferentes tecnicas de re-escalado de la informacion observada tienen sobre los resultados de la
asimilacion, y por ultimo; 6) evaluar la influencia que tiene sobre los resultados de la asimilacion el
valor de error de observacion atribuido a cada satelite. Un segundo objetivo de esta tesis es la evaluacion del modelo TOPLATS como herramienta de
simulacion de caudales en cuencas Mediterraneas, y se concreto en los siguientes objetivos
especificos: 1) llevar a cabo una revision bibliografica en profundidad de los diferentes trabajos
desarrollados con TOPLATS anteriormente, con especial atencion a aquellos en los que se trabajo
en la calibracion del modelo y en el analisis de sus diferentes parametros; 2) desarrollar un analisis
de sensibilidad muy completo del modelo, en el que se analice la sensibilidad de la escorrentia
superficial, el flujo base, la evapotranspiracion, la humedad del suelo y de la eficiencia enfocada a
los diferentes rangos de caudal, a diferentes parametros; 3) comparar dos metodos de analisis de
sensibilidad de diferente complejidad y costo computacional; 4) evaluar la efectividad de un
algoritmo de optimizacion como herramienta de calibracion del modelo aplicado a diferentes
escalas temporales; 5) comparar la influencia que tiene sobre la calibracion de un modelo la
seleccion de periodos de calibracion continuos o discontinuos seleccionados en funcion de la
variabilidad climatica que contienen; y 6) evaluar la eficiencia del modelo para predecir
correctamente los caudales simulados en cuencas mediterraneas de diferente tamano y diferentes
condiciones climaticas, tanto cuando el modelo es aplicado en paso horario como diario. [--]
This PhD thesis has as its main objective to evaluate whether the assimilation of remotely sensed
surface soil moisture data into hydrological models can improve their streamflow prediction. This
general objective includes the evaluation of data assimilation with models of different spatial
configuration (i.e. lumped, semi-distributed or fully distributed), the use of L-band and C-band
microw ...
[++]
This PhD thesis has as its main objective to evaluate whether the assimilation of remotely sensed
surface soil moisture data into hydrological models can improve their streamflow prediction. This
general objective includes the evaluation of data assimilation with models of different spatial
configuration (i.e. lumped, semi-distributed or fully distributed), the use of L-band and C-band
microwave remote sensing observations (i.e., ASCAT and SMOS) as assimilation data sources, the
use of SSM downscaled products, the application of different re-scaling techniques used for matching
observations to simulated surface soil moisture, or the valuation of different observation error
estimations. This PhD thesis also aims to evaluate TOPMODEL-based Land Surface-Atmosphere
Transfer Scheme (TOPLATS) as a streamflow simulation tool in Mediterranean catchments. This
includes performing a sensitivity analysis of the model, with two different methods, and performing
model calibration by means of an optimization algorithm. [--]
Materias
Humedad superficial del suelo,
Caudal de ríos,
Modelos hidrológicos,
TOPLATS
Departamento
Universidad Pública de Navarra. Departamento de Proyectos e Ingeniería Rural /
Nafarroako Unibertsitate Publikoa. Landa Ingeniaritza eta Proiektuak Saila