Analiza możliwości wykorzystania zdjęć satelitarnych w celu pozyskania informacji o przestrzennym rozmieszczeniu pokrywy śnieżnej jako parametru w modelu opad-odpływ

• Autorzy: Berezowski, T. , Chormański, J.

Warianty tytułu

EN

Analysis of use of satellite imagery for extraction of snow cover distribution as a parameter in a rainfall-runoff model

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Interpolacja mierzonych punktowo zjawisk meteorologicznych dla relatywnie dużych obszarów (np. średnich i dużych zlewni) nie oddaje ich rzeczywistego rozkładu. Terenem badań jest zlewnia górnej Biebrzy po profil Sztabin, dane meteorologiczne pochodzą ze stacji Rogożynek. Artykuł ten przedstawia możliwość wykorzystania danych satelitarnych MOD10A2 przedstawiających przestrzenne rozłożenie pokrywy śnieżnej, jako parametru w modelu hydrologicznym szacującym roztopy śniegu metodą stopień-dzień. Przeprowadzona analiza wykazała wysoką korelację (0,68) między pomiarami obecności pokrywy śnieżnej w stacji meteorologicznej a pomiarami satelitarnymi. Ponadto wykazano silny związek liniowy (korelacja równa 0,70) między grubością pokrywy śnieżnej mierzonej w stacji meteorologicznej, a obszarem pokrywy śnieżnej w zlewni mierzonej za pomocą satelity. Zaproponowano możliwość włączenia danych MOD10A2 do obliczeń modelu hydrologicznego.

EN

Interpolation of point measurements of meteorological variables in relatively big areas (eg. medium and big catchments) does not reflect their real distribution. The study area is the upper Biebrza River catchment, meteorological data were recorded in a Rogorzynek station. This paper analyses possibilities of usage of a satellite data (MOD10A2, a spatial distribution of a snow cover) as a parameter in a hydrological model, which uses a daydegree method for a snowmelt estimation. The analysis shown a high correlation (0.68) between presence of a snow cover in a land surface station and in satellite data. Moreover, a strong linear relationship (correlation of 0.70) was found between a snow pack depth in the land surface station and an area of snow cover in the catchment estimated from satellite data. A method of use a MOD10A2 data in a hydrological model was proposed.

Słowa kluczowe

PL

MODIS; pokrywa śnieżna; model hydrologiczny; teledetekcja

EN

MODIS; snow cover; hydrological model; remote sensing

• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 20, No. 1
• Strony: 15--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Berezowski, T.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Katedra Inżynierii Wodnej, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa, Poland,

autor

Chormański, J.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Katedra Inżynierii Wodnej, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warszawa, Poland

Bibliografia

• CHORMAŃSKI J., BATELAAN O. 2011: Application of the WetSpa distributed hydrological model for catchment with signiphicant contribution of organic soil. Upper Biebrza case study. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Land Reclamation (w druku).
• ELDER K., ROSENTHAL W., DAVIS R.E. 1998: Estimating the spatial distribution of snow water equivalence in a montane watershed. Hydrol. Process. 12: 1793–1808.
• FARINOTTI D., MAGNUSSON J., HUSS M., BAUDER A. 2010: Snow accumulation distribution inferred from time-lapse photography and simple modelling. Hydrol. Process. 24: 2087–2097.
• HALL D.K., RIGGS G.A., SALOMONSON V.V. 2006: Updated weekly. MODIS/Terra Snow Cover 8-day L3 Global 500m Grid V005. Boulder, Colorado USA: National Snow and Ice Data Center. Digital media.
• JAIN S.K., GOSWAMI A., SARAF A.K. 2010: Snowmelt runoff modelling in a Himalayan basin with the aid of satellite data. International Journal of Remote Sensing 31: 6603–6618.
• KOLBERG S., GOTTSCHALK L. 2010: Interannual stability of grid cell snow depletion curves as estimated from MODIS images. Water Resour. Res. 46: 1–15.
• KOSSOWSKA-CEZAK U. 1984: Climate of the Biebrza ice-margin Halley. Polish Ecol. Stud. 10 (3–4): 253–270.
• LISTON G.E. 1999: Interrelationships among Snow Distribution, Snowmelt, and Snow Cover Depletion: Implications for Atmospheric, Hydrologic, and Ecologic Modeling. J. Appl. Meteor. 38: 1474–1487.
• LIU Y.B., De SMEDT F., PFISTER L. 2002: Flood prediction with the WetSpa model on catchment scale. In: Flood Defense ‘2002. Science Press, New York: 499–507.
• MARTINEC J., RANGO A. 1981: Areal Distribution of Snow Water Equivalent Evaluated by Snow Cover Monitoring. Water Resour. Res. 17: 1480–1488.
• NAGLER T., ROTT H., MALCHER P., MÜLLER F. 2008: Assimilation of meteorological and remote sensing data for snowmelt runoff forecasting. Remote Sensing of Environment 112: 1408–1420.
• PORRETTA-BRANDYK L., CHORMAŃSKI J., IGNAR S., OKRUSZKO T., BRANDYK A., SZYMCZAK T., KRĘŻAŁEK K. 2010: Estimation of distributed hydrological model quality for different types of rural catchments. J. Water and Land Development 14: 115–133.
• RANGO A., ITTEN K.I. 1976: Satellite Potentials in Snowcover Monitoring and Runoff Prediction. Nordic Hydrology 7: 209–230.
• RIGGS G., HALL D.K. 2004: Snow Mapping with the MODIS Aqua Instrument. Proceedings of the 61st Eastern Snow Conference. Portland, Maine, USA.
• ROSENTHAL W., DOZIER J. 1996: Automated Mapping of Montane Snow Cover at Subpixel Resolution from the Landsat Thematic Mapper. Water Resour. Res. 32: 115–130.
• TEKELI A.E., AKYÜREK Z., ARDA SORMAN A., SENSOY A., ÜNAL SORMAN A. 2005: Using MODIS snow cover maps in modeling snowmelt runoff process in the eastern part of Turkey. Remote Sensing of Environment 97: 216–230.
• van LOON A.H., SCHOT P.P., GRIFFIOEN J., BIERKENS M.F.P., BATELAAN O., WASSEN M.J. 2009: Throughflow as a determining factor for habitat contiguity in a nearnatural fen. J. Hydrol. 379: 30–40.
• WASILEWSKI M., CHORMAŃSKI J. 2009: The Shuttle Radar Topography Mission Digital Elevation Model as an alternative data source for deriving hydrological characteristics in lowland catchment. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Land Reclamation 41: 71–82.