Método de monitoreo del nivel del agua en humedales basado en la subdivisión de unidades hidrológicas con SBAS-InSAR — Estudio de caso en Luisiana, EE.UU.

ZHAO Jinqi ,  

SHEN Changxu ,  

SI Jinzhao ,  

WANG Zixuan ,  

ZHOU Zhengpei ,  

NIU Yufen ,  

LU Zhong ,  

摘要

Como uno de los indicadores ecológicos más importantes de los humedales, el nivel del agua refleja directamente los procesos hidrológicos y la estructura ecológica de los humedales. La monitorización eficiente y precisa del nivel del agua es clave para la protección y restauración de los humedales. La interferometría con radar de apertura sintética (InSAR), gracias a sus ventajas de amplia cobertura, operación continua y alta precisión, se ha aplicado con éxito en el monitoreo del nivel del agua en humedales. Sin embargo, existe una diferencia significativa en la conectividad hidrológica dentro de los humedales, lo que conduce a errores de desenrollado entre unidades hidrológicas y a incoherencias en los niveles de referencia del agua al aplicar técnicas InSAR tradicionales a gran escala. Para abordar estos problemas, este trabajo propone un método de monitoreo de cambios absolutos en el nivel del agua de humedales basado en la subdivisión de unidades hidrológicas y el uso de SBAS-InSAR (Subconjunto de Líneas de Base Pequeñas). Primero, utilizando imágenes Sentinel-1 SAR de múltiples períodos y datos globales de cobertura terrestre, se analiza integralmente la conectividad hidrológica del área de estudio y se divide en múltiples unidades hidrológicas independientes. Luego, dentro de cada unidad hidrológica, se construye una red de interferencias de líneas de base cortas para obtener series temporales de cambios relativos en el nivel del agua, calibradas con datos de estaciones hidrológicas. Finalmente, se utiliza el método de mínimos cuadrados para obtener la distribución espaciotemporal de los cambios absolutos en el nivel del agua. La eficacia del método se verifica en la llanura de inundación de Luisiana, EE.UU. Los resultados experimentales indican: (1) la subdivisión en unidades hidrológicas mejora significativamente la confiabilidad del cálculo temporal, reduciendo el error cuadrático medio global de 13.20 cm a 4.03 cm; (2) diques y ciudades modifican significativamente la continuidad espacial del nivel del agua en los humedales; (3) la coherencia en banda C en los humedales muestra variaciones estacionales significativas, siendo más alta a finales de invierno y principios de primavera, y más baja a finales de verano y principios de otoño, influenciada principalmente por la fenología de la vegetación y el estado de inundación. La técnica SBAS-InSAR basada en la subdivisión de unidades hidrológicas permite monitorear cambios en el nivel del agua de los humedales a gran escala con precisión centimétrica, proporcionando soporte técnico para la gestión de recursos hídricos y la protección ecológica de los humedales.

关键词

humedales; unidades hidrológicas; SBAS-InSAR; corrección de múltiples puntos de referencia; nivel absoluto de agua

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