Estimating Groundwater flow using satellite observation, river model and hydrological coherency

利用卫星观测、河流模型和水文一致性估算地下水流量

• 批准号: 19F19799
• 负责人: 山崎 大
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-11-08 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19799/
• 关键词: water budget; remote sensing; global hydrology

本研究では、全球河川モデルで用いられている河川ネットワーク情報活用して、衛星による地球水循環観測データを用いた水収支解析をサブ流域単位に高解像度化することに成功した。上流側サブ流域から下流側サブ流域への河川流量を、Pellet博士が開発した水文コヒーレンス手法の新たな拘束条件として水収支行列計算に追加することで、サブ流域単位での水収支解析を実現した。これによりアマゾン川流域の主要な支流（マデイラ川・ネグロ川・ソリモス川など）における河川流量を上流下流の水収支バランスが取れた形で衛星観測データのみから推計できるようになった。また、水文コヒーレンス手法の行列計算中の係数をキャリブレーションすることで、GRACE衛星による陸域貯水量変動の観測データがない過去期間まで河川流量推計を拡張することができた。また、解析粒度をサブ流域としたことで、これまでの流域単位の水収支解析では見えてこなかった、衛星による地球水循環観測データの誤差分布について議論することができた。例えば衛星蒸発散プロダクトは特に推計精度が低いことが知られているが、サブ流域単位での水収支解析の結果、アマゾン川流域の中でも蒸発散データの不確実性にはばらつきがあり、とくに河川の氾濫によって広大な湿地が形成される地中流域において誤差が大きいことがわかった。これは、陸面状態が氾濫浸水によって大きく変動することが衛星プロダクトの構築でも十分考慮されていないためと考えられる。河川ネットワーク情報を用いたサブ流域単位の水文コヒーレンス手法による水収支解析について、研究成果をEuropean Space Agencyのワークショップで発表し、手法の妥当性や応用可能性について議論した。また、手法と結果の詳細について２本の学術論文としてまとめ、Water Resources Research誌に投稿済（査読中）である。

This study is a success in high resolution analysis of global river data, satellite data, and watershed data. The new constraint conditions for the development of river flow in upstream and downstream basins are added to the analysis of river flow in downstream basins. The main tributaries of the river basin are located in the upper reaches of the river, and the main tributaries are located in the upper reaches of the river. In the calculation of hydrographic data, the coefficient of water storage in the land is calculated by GRACE. The analysis of the water branch of the watershed unit is based on the analysis of the error distribution of the earth's water cycle measurement. For example, satellite evapotranspiration calculation accuracy is low, and the result of water source analysis in a single watershed is high. The uncertainty of evapotranspiration calculation in the middle of a river basin is high, and the error of river flood is high. The state of the earth and the state of the earth are under consideration. River basin information, hydrological methods, analysis of water resources, research results, European Space Agency's report, appropriateness of methods, and feasibility of use are discussed. 2 academic papers, Water Resources Research journal contribution (in progress)

项目成果

IPH/UFRGS(ブラジル)

IPH/UFRGS（巴西）

Indirect Satellite estimation of the river discharge over the Amazon using a full upstream/downstream water cycle analysis

使用完整的上游/下游水循环分析对亚马逊河上的河流流量进行间接卫星估算

• 发表时间: 2020
• 作者: Victor Pellet;Dai Yamazai;and Filipe Aires
• 通讯作者: and Filipe Aires

Remote sensing for water cycle monitoring

水循环监测遥感

• 发表时间: 2019
• 作者: F. Aires,;V. Pellet;F. Papa
• 通讯作者: F. Papa

Long-term Total Water Storage Change from a SAtellite Water Cycle (SAWC) reconstruction over large south Asian basins

• DOI: 10.5194/hess-2019-262
• 发表时间: 2019-12
• 作者: V. Pellet;F. Aires;F. Papa;S. Munier;B. Decharme

パリ天文台/LEGOS(フランス)

巴黎天文台/乐高（法国）