view in publisher's site

River discharge and bathymetry estimation from SWOT altimetry measurements

ABSTRACT An inverse method to estimate the discharge of rivers observed by satellite altimetry is developed and assessed. The flow model relies on the Saint-Venant equations combined with a dedicated algebraic system. The resulting hierarchical flow model combined with variational data assimilation enables estimation of the key unknown flow features: the discharge Q(x,t), an effective bathymetry b(x) and friction coefficients K(x). Numerical results are analyzed for three rivers in two different observation contexts (corresponding to the SWOT Cal-Val orbit and to the SWOT nominal orbit) and three different scenarios of prior information availability. These investigations cover numerous realistic worldwide applications. It is shown that the space-time variations of the river discharge Q(x, t) and the bathymetry profile b(x) can be accurately inferred. However the inferred values of Q may be obtained at a multiplicative factor only (a bias). This bias vanishes as soon as an accurate mean value or one reference value of one of the three inferred field is provided. Once the assimilation of the satellite measurements has been done during a sufficiently long time period representing enough flow variability (one year), the low complexity algebraic flow model provides discharge estimations in real computational time from newly acquired measurements.

برآورد دبی رودخانه و عمق سنجی از اندازه‌گیری‌های ارتفاع سنجی SWOT

چکیده یک روش معکوس برای تخمین دبی رودخانه‌های مشاهده‌شده توسط ارتفاع سنجی ماهواره‌ای توسعه‌یافته و مورد ارزیابی قرار گرفته‌است. مدل جریان بر معادلات سنت - ونان در ترکیب با یک سیستم جبری اختصاصی تکیه دارد. مدل جریان سلسله مراتبی حاصل همراه با شبیه‌سازی داده‌های متغیر، امکان تخمین ویژگی‌های جریان ناشناخته کلیدی را فراهم می‌آورد: دبی Q (x، t)، عمق سنجی موثر b (x)و ضرایب اصطکاک K (x). نتایج عددی برای سه رود در دو زمینه مشاهده مختلف (مطابق با مدار کال - وال SWOT و مدار اسمی SWOT)و سه سناریوی مختلف در دسترس بودن اطلاعات قبلی مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند. این تحقیقات کاربردهای واقع گرایانه متعددی را در سراسر جهان پوشش می‌دهند. نشان‌داده شده‌است که تغییرات زمانی - مکانی دبی رودخانه Q (x، t)و پروفیل عمق سنجی b (x)را می توان به دقت استنباط کرد. با این حال، مقادیر استنباط شده از Q تنها در یک عامل ضرب پذیر (یک بایاس)بدست می‌آیند. این انحراف به محض این که مقدار میانگین دقیق یا یک مقدار مرجع از یکی از سه میدان استنتاج شده فراهم شود، از بین می‌رود. هنگامی که شبیه‌سازی اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ای در طول یک دوره زمانی به اندازه کافی طولانی انجام شد که تغییرات جریان کافی را نشان می‌داد (یک سال)، مدل جریان جبری با پیچیدگی کم برآورده‌ای تخلیه را در زمان واقعی محاسباتی از اندازه‌گیری‌های جدید فراهم می‌کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Computer Science Applications
  • ترجمه مقاله Computer Science Applications
  • مقاله کاربردهای علوم کامپیوتر
  • ترجمه مقاله کاربردهای علوم کامپیوتر
  • مقاله Applied Mathematics
  • ترجمه مقاله Applied Mathematics
  • مقاله ریاضیات کاربردی
  • ترجمه مقاله ریاضیات کاربردی
  • مقاله General Engineering
  • ترجمه مقاله General Engineering
  • مقاله مهندسی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی عمومی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.