Revista de hidrogeología e ingeniería hidrológica

Monitoreo de ríos en la cuenca del Amazonas y el Danubio mediante altimetría por radar satelital multimisión

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

El planeta Tierra, de aspecto “azul”, está cubierto en un 70% por agua. El agua dulce representa aproximadamente el 2,5% de la superficie del planeta y solo el 0,26% se encuentra en ríos y lagos. Los ríos son el recurso de agua dulce más importante para el ser humano, por lo que controlar la cantidad y la calidad del agua de los ríos requiere un sistema fiable. El nivel del agua y el caudal son dos parámetros esenciales para dicho control. Las mediciones altimétricas por satélite permiten a los hidrólogos medir el caudal y el almacenamiento en toda la cuenca, lo que resulta mucho más fácil que controlar los cambios a partir de redes de medición in situ. Este estudio se llevó a cabo en los ríos Amazonas (la cuenca fluvial más grande del mundo) y Danubio (la segunda cuenca fluvial más grande de Europa). Los datos altimétricos utilizados para este estudio son producidos por la ESA (Envisat de 18 Hz) y por el CNES (SARAL de 40 Hz). Para obtener la variación del nivel del agua, se procesaron 12 escenarios posibles (recordadores de océano, hielo-1, hielo-2 y hielo marino utilizando valores ALL, MEDIAN y MEAN). Después de eliminar los valores atípicos, el nivel de agua de cada escenario se validó contra el medidor in situ disponible, para encontrar el estimador de nivel de agua más robusto. Luego, se estimó el caudal de los ríos en diferentes segmentos a partir del mejor escenario, es decir, un escenario que conduce al RMS mínimo para el nivel de agua. Para verificar el desempeño de las estimaciones, utilizamos la raíz cuadrada media (RMS) y el coeficiente de Nash-Sutcliffe (NS) para el nivel de agua y el caudal. Con una excepción, el RMS del nivel de agua está entre 37 y 72 cm. Se observó una buena concordancia entre la altimetría y los datos in situ para la estación Jatuarana en el río Amazonas. Principalmente, el nivel de agua de los valores MEDIANOS sigue el nivel de agua del medidor in situ mejor que los valores MEDIA y TODOS. Los errores de la serie temporal del nivel de agua derivada arrojan alrededor de 55 cm en promedio para el Amazonas y 62 cm para la cuenca del río Danubio con mejores resultados por debajo de los 40 cm en la estación Jatuarana utilizando datos SARAL. También se obtuvieron los mejores resultados de descarga para las estaciones Budapest (datos SARAL) y Baja (datos Envisat) considerando RMS y Jatuarana (datos SARAL) considerando NS.