Analisis Hidrologi Menggunakan Satelit Jarak Jauh Penginderaan Data Besar dan Model CRESTind Map

Konsep pemodelan hidrologi

Neraca air daerah tangkapan air berdampak pada hasil air daerah tangkapan air.

Variabilitas iklim menyebabkan konflik yang berkorelasi dengan pasokan air tawar

Analisis penggunaan sumber data

Analisis Curah Hujan Multi-satelit (TMPA)

Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)

Pengamatan gelombang mikro pasif (PMW)

Inframerah (IR)

Lokasi

Cekungan Shehong, yang terletak di provinsi Sichuan, Tiongkok

Alasan pemilihan lokasi

Akar Sabuk Ekonomi Sungai Yangtze

Dataran tinggi pembangunan ekonomi di Tiongkok Barat

Daerah rawan banjir di Tiongkok

Curah hujan yang tinggi

Tujuan

Untuk membuat analisis hidrologi yang sesuai di cekungan Shehong dengan data besar penginderaan jauh satelit dan model CREST

Indentifikasi

Menyelidiki hidroklimatologi cekungan Shehong pada berbagai skala waktu (rata-rata harian, bulanan, dan tahunan

Penerapan Model

Model CREST

Diimplementasikan untuk memodelkan proses utama neraca air. artinya kemampuan hidrologi data besar penginderaan jauh satelit dieksplorasi
dengan hasil rekonstruksi dari model CREST

Hasilnya menjelaskan penyelidikan hidrologi selanjutnya di cekungan yang terletak di daerah subtropis.

MODEL CREST

Konsep

Memperhitungkan proses utama neraca air

Pembentukan limpasan

Infiltrasi

Inputan

7 Parameter Fisik

Pengali pada bidang presipitasi
(RainFact)

Konduktivitas hidrolik jenuh tanah (Ksat)

Kapasitas Air Rata-rata

Eksponen kurva infiltrasi variabel (B)

Rasio area kedap air (IM)

Faktor untuk mengubah PET menjadi aktual lokal (KE)

Koefisien kecepatan limpasan permukaan (CoeM)

5 Parameter Konseptual

Eksponen kecepatan aliran permukaan (ExpM)

Pengali untuk mengubah aliran permukaan menjadi kecepatan aliran saluran (CoeR)

Pengali untuk
mengubah aliran permukaan menjadi kecepatan aliran interflow (CoeS)

Parameter Debit reservoir permukaan

Parameter Debit Reservoir
Interflow (KI)

Metode Kalibrasi dan Metrik Statistik

Berdasarkan algoritma optimasi evolusi
kompleks acak (SCE-UA)

Digunakan untuk mengkalibrasi parameter
model CREST

Keandalan

Kestabilan

Efisiensi

Penyiapan Model

Melakukan pemanasan
model dengan data 1 tahun (2005)

Model CREST yang diinisialisasi dikalibrasi menggunakan periode 4 tahun (2006-2009)

Periode 2010-2013 akhirnya divalidasi menggunakan parameter yang dikalibrasi

Hasil kalibrasi dan balidasi CREST

Kalibrasi CREST menggunakan SCE-UA menghasilkan kinerja hidrologi yang baik dengan NSCE 0,77, BIAS 11% dan CC 0,88.

Penelitian ini menyelidiki pemodelan hidrologi di cekungan Shehong, wilayah lembab di barat daya Tiongkok dengan menggunakan model CREST

Data besar penginderaan jauh satelit

Secara keseluruhan terdapat peningkatan yang signifikan (+52%) dalam debit dan peningkatan curah hujan yang relatif lebih sedikit (+18%).

Menunjukkan model CREST dapat menangkap variabilitas penyimpanan kelembapan tanah

Bagi Peneliti Selanjutnya

Lebih banyak studi untuk mensimulasikan proses hidrologi utama dan merekonstruksi anggaran air

Bidang Study

Cekungan Shehong terletak di tenggara Cina, membentang dari 30ÿ50' LU
hingga 33ÿ24' LU di lintang dan dari 103ÿ45' BT hingga 105ÿ38' BT di
bujur

Dataset

Model elevasi digital (DEM)

Data Hidrologi dan peta berdasarkan Shuttle
Elevation Derivatives pada berbagai Skala (HydroSHEDS) link : https://hydrosheds.cr.usgs.gov/

Citra penginderaan jauh LANDSAT-7

Pusat Data untuk Sumber Daya dan Ilmu
Lingkungan (RESDC)

Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (http://www.resdc.cn)

Data debit harian (dalam m3 /s) diperoleh dari outlet cekungan stasiun
Shehong pada tahun 2006 hingga 2013

Data curah hujan dari China
Gauge-Based Daily Precipitation

Produk Analisis (CGDPA) diunduh dari Sistem Layanan Berbagi Data
Meteorologi Tiongkok (tersedia di http://cdc.nmic.cn)

Dataset 3B42V7 diperoleh dari arsip
NASA (tersedia di https://pmm.nasa.gov/data access/downloads/trmm)

Data harian global yang disediakan oleh Famine Early Warn-ing Systems Network (tersedia di https://earlywarning.usgs.gov/fews/search/Global)

Analisis Curah hujan dan debit

Rata-rata curah hujan dan debit bulanan di
cekungan Shehong selama periode 2006-2013

Mei - September

Tren Bulanan Empat tahun

Periode pertama adalah 2006-2009 (yaitu, periode kalibrasi CREST)

Periode kedua adalah 2010-2013 (yaitu, periode validasi CREST).

Aliran

Limpasan terjadi pada bulan Juli, Agustus dan September

Bulan dan nilai tertinggi yang ekstrem pada bulan Juli

Presipitasi

Peneliti hampir tidak dapat melakukan simulasi yang lebih baik dan memperoleh kognisi yang lebih baik dari neraca air di daerah tangkapan air tanpa nmasukan presipitasi yang akurat.

Dataset TMPA 3B42V7 menunjukkan kesesuaian yang cukup baik dengan presipitasi yang diukur dan berhasil menangkap musim presipitasi di cekungan Shehong.

Evapotranspirasi

Evapotranspirasi memainkan peran penting dalam menentukan alokasi curah hujan permukaan tanah dalam siklus hidrologi yang berdampak pada pengisian ulang air tawar

Dalam skala daerah tangkapan air, sulit untuk mengukur jumlah evapotranspirasi aktual yang cukup dan dapat diandalkan.

Optimasi Global

Curah Hujan, Pengukuran Hujan, Radar Cuaca dan Sensor berbasis Satelit