జర్నల్ ఆఫ్ హైడ్రోజియాలజీ & హైడ్రోలాజిక్ ఇంజనీరింగ్

మల్టీ కోపర్నికస్ మిషన్ల కలయిక నుండి లేక్ మానిటరింగ్: సెంటినెల్-1 A మరియు B మరియు సెంటినెల్-3A

షిర్జాద్ రూహి, అరాష్ అమిని, బెహ్జాద్ వూసోఘి మరియు డగ్లస్ పోరాటాలు

ఇచ్చిన సరస్సు యొక్క నీటి పరిమాణం మార్పులను పర్యవేక్షించడానికి నీటి స్థాయి మరియు నీటి ఉపరితల వ్యత్యాసాల యొక్క ఖచ్చితమైన అంచనా అవసరం. రాడార్ పాదముద్ర లోపల ప్రకాశించే ప్రాంతం నుండి బహుళ శిఖర తరంగ రూపాలు అని పిలువబడే బహుళ ప్రతిబింబాల కారణంగా సరస్సు యొక్క నీటి స్థాయి తప్పుగా ఉండవచ్చు. సంపూర్ణ నీటి పరిమాణం నిల్వను కొలవడానికి బాతీమెట్రీ డేటా కూడా ప్రతిచోటా అందుబాటులో లేదు.

ఆప్టిమైజ్ చేసిన పరిధులను మరియు తత్ఫలితంగా మరింత ఖచ్చితమైన నీటి స్థాయిని పొందడానికి, పాడైన తరంగ రూపాలను విశ్లేషించాలి. థ్రెషోల్డ్ రీట్రాకర్‌తో రీట్రాక్ చేయడానికి ఇచ్చిన వేవ్‌ఫార్మ్‌లో సరైన శిఖరాన్ని ఎంచుకోవడానికి మేము కొత్త విధానాన్ని అభివృద్ధి చేసాము. మేము ఒక శిఖరాన్ని ఎంచుకున్నాము, ఇది ఇన్ సిటు గేజ్‌కి దగ్గరగా ఉన్న నీటి స్థాయిని అందిస్తుంది. మరొక దృష్టాంతంలో, మేము ఇచ్చిన వేవ్‌ఫార్మ్‌లో అన్ని అర్ధవంతమైన శిఖరాలను చేర్చాము మరియు అన్ని ఉప-వేవ్‌ఫారమ్‌లు/శిఖరాల నుండి పొందిన రీట్రాకింగ్ దిద్దుబాట్ల సగటును పరిగణించాము.

SAR చిత్రాలను విశ్లేషించడం ద్వారా సరస్సు యొక్క నీటి ఉపరితలం అంచనా వేయబడింది. నీరు కాని ఉపరితలాల నుండి నీటిని వేరు చేయడానికి, హిస్టోగ్రామ్ ఆధారంగా థ్రెషోల్డ్ అల్గోరిథం ఉపయోగించబడింది. బాహ్య డేటాకు వ్యతిరేకంగా ఉపరితల సమయ శ్రేణి ధృవీకరించబడింది. చివరగా, హెరాన్ పద్ధతి ప్రకారం నీటి స్థాయి మరియు ఉపరితల వైవిధ్యాల నుండి సాపేక్ష నీటి పరిమాణం మార్పులు అంచనా వేయబడ్డాయి.

ఈ అధ్యయనంలో, స్వీడన్‌లోని లేక్ వానెర్న్‌ని పర్యవేక్షించడానికి మేము జూన్ 2016 నుండి మే 2018 వరకు సెంటినెల్-1 A మరియు B నుండి సెంటినెల్-3 A SRAL మరియు SAR చిత్రాల L2 మరియు L1b డేటాను ఉపయోగించాము. నీటి స్థాయి నిర్ధారణలో మా విశ్లేషణ సిటు గేజ్ కొలతల ముందు ఉన్న L2 డేటాతో పోలిస్తే మా నవల ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన పీక్ ఎంపిక పద్ధతికి 50% మెరుగుదలను చూపుతుంది. 90% కంటే ఎక్కువ తరంగ రూపాలకు, మొదటి ఉప-వేవ్‌ఫార్మ్ అని పిలువబడే మొదటి శిఖరం మెరుగైన ఫలితానికి దారితీస్తుందని కూడా మేము కనుగొన్నాము. రెండవ దృష్టాంతం, అంటే మీన్-ఆల్ సబ్-వేవ్‌ఫార్మ్‌లు అని పిలువబడే అన్ని అర్ధవంతమైన శిఖరాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది నీటి స్థాయి పర్యవేక్షణ కోసం ఈ దృశ్యం యొక్క ప్రభావాన్ని చూపే ఆప్టిమైజ్ చేయబడిన సబ్-వేవ్‌ఫార్మ్ వలె దాదాపు అదే పనితీరును కలిగి ఉంటుంది.

నీటి పరిమాణం మరియు ఉపరితల వైవిధ్యాలకు సంబంధించి నీటి స్థాయికి వరుసగా 97% మరియు 71% సహసంబంధాన్ని మేము కనుగొన్నాము. నీటి ఉపరితల-వాల్యూమ్ వైవిధ్యాల కోసం 78% సహసంబంధం సాధించబడింది. హైడ్రోవెబ్ డేటాబేస్‌కు సంబంధించి మన నీటి ఉపరితలం మరియు వాల్యూమ్ వైవిధ్యాలకు వరుసగా 83% మరియు 88% సహసంబంధం కూడా ఉంది. నీటి మట్టం వైవిధ్యంలో 5 సెంటీమీటర్ల RMSE అనేది సెంటినెల్-3 SAR ఆల్టిమీటర్‌లకు లోతట్టు జలాలపై, అంటే లేక్ వానెర్న్‌కు గణనీయమైన విజయం.