Introducción a la vigilancia del agotamiento del acuífero

Esta cobertura geográfica no es un sistema de control de frecuencias geográficas, sino que permite la conservación de los sistemas de agua de tierra, sino que es un sistema de medición de gran tamaño, que permite la conservación de los sistemas de agua de tierra.

Función de la teleobservación en la vigilancia de las aguas subterráneas

El control remoto de la superficie de la Tierra se puede utilizar mediante satélites o sensores basados en aeronaves. Estos sensores captan la radiación electromagnética en varias longitudes de onda, revelando cambios en la cubierta terrestre, la humedad del suelo, la salud de la vegetación y el alcance del agua superficial.

Sistemas de Información Geográfica (SIG) como Plataforma de Integración

El sistema de medición de las imágenes de los sistemas de riego por vía electrónica permite además la creación de sistemas de extracción por vía informática, y permite la detección de las zonas de riego por vía electrónica, y permite la detección de las emisiones de los sistemas de almacenamiento, las operaciones de almacenamiento y las operaciones de control de los recursos por satélite.

Combinando la teleobservación y el SIG para el análisis del acuífero

El verdadero poder de estas tecnologías emerge cuando se utilizan en tándem. La teleobservación proporciona el flujo de datos; el SIG proporciona el motor analítico. Por ejemplo, en los mapas de subsistencia terrestre dimanados por la RAE se pueden importar en un entorno de SIG y fusionarse con las estaciones de bombeo de pozos artificiales de una base de datos de aguas subterráneas.

Técnicas clave de teleobservación para la vigilancia del acuífero

Varias técnicas de teleobservación son particularmente relevantes para monitorear el agotamiento del acuífero. Cada uno explota diferentes señales de superficie a los cambios de subsuperficie.

Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI)

NDVI calcula la diferencia entre la superficie infrarroja (fuerte reflejada por la vegetación sana) y la luz roja (absorbida por clorofila).El índice resultante varía de -1 a 1, con valores más altos que indican la vegetación más verde y densa. En las regiones agrícolas depende de las aguas subterráneas, una disminución persistente en NDVI puede indicar una disminución de la disponibilidad de agua, especialmente durante las estaciones secas cuando se espera que el riego mantenga la salud de cultivos.

Temperatura de superficie terrestre (LST)

El calor mide la temperatura de la superficie de la Tierra como detectado por sensores infrarrojos térmicos. La vegetación ejerce un efecto de refrigeración a través de la transpiración; cuando las plantas experimentan estrés hídrico, reducen la transpiración, provocando que la superficie de la hoja y el suelo se calientan.

Radar de abertura sintética interferométrica (enSAR)

En la RAE utiliza dos o más imágenes de radar de abertura sintética (SAR) de la misma área para generar interferogramas que mapean la deformación superficial terrestre. Cuando el agua se extrae de un acuífero, la matriz de rocas porosa se comprime, causando el suelo arriba a la desintegración, a menudo por centímetros al año en cuencas fuertemente bombeadas.

Gravimetría de satélite GRACE

El sistema de recuperación de gravedad y clima (GRACE), una misión conjunta de NASA-Alemania del Centro Aeroespacial, mide cambios en el campo de gravedad de la Tierra como orbita. Dado que la redistribución de masa de agua altera la gravedad, GRACE puede detectar variaciones en el almacenamiento total de agua, incluyendo agua subterránea, humedad del suelo y agua superficial, por medio de pasos mensuales de una resolución gruesa (aproximadamente 150.000 kilómetros cuadrados).

Casos de estudios y aplicaciones

Las implementaciones del mundo real demuestran el valor práctico de la teleobservación y el SIG para el control del agotamiento del acuífero.

High Plains Aquifer, Estados Unidos

Los Altas Plains Aquifer, partes subyacentes de ocho estados, es uno de los sistemas más estudiados utilizando estas herramientas. Los investigadores han combinado estimaciones de evapotranspiración basadas en Landsat con mediciones bien y datos GRACE para mapear las tasas de agotamiento. Los modelos GIS han identificado que aproximadamente el 30% del almacenamiento del acuífero se ha agotado desde el desarrollo previo, con las declinaciones más severas de la región central.

China del norte

En la China del Norte, el riego intensivo para el trigo y el maíz ha reducido las tablas de agua hasta 50 metros en algunas áreas. Los científicos utilizados en la RAE para detectar las tasas de subsistencia superiores a 100 mm al año cerca de Beijing, correlacionando con la bombeo de aguas subterráneas urbanas. Los conjuntos de datos NDVI y LST revelaron que las zonas agrícolas que sufren de agotamiento mostraron estrés de vegetación durante años de sequía.

Países del Consejo de Cooperación del Golfo

En regiones áridas como Arabia Saudita y los Emiratos Árabes Unidos, se están extrayendo a los acuíferos fósiles (agua subterránea no renovable) para el riego. Los datos de GRACE documentaron la pérdida de masa rápida en el Sistema de Aquifer, una tendencia de agotamiento que se aceleró en los años 2000. La detección remota de la vegetación de MODIS mostró una disminución de los círculos de riego por goteo de agua después de los años 20, lo que se pudo identificar.

Beneficios de la teleobservación y el SIG para la gestión del agua

La adopción de la teleobservación y el SIG para el monitoreo del agotamiento del acuífero ofrece múltiples ventajas sobre la base de la norma convencional. En primer lugar, la imagen de satélite abarca grandes áreas a una fracción del costo de instalación y mantenimiento de redes desnivel. En segundo lugar, la completa espacial: la teleobservación proporciona datos coherentes a través de fronteras internacionales y terrenos remotos, permitiendo evaluaciones de acuíferos transfronterizas:

Desafíos y limitaciones

Los datos de la integración de los suelos pueden ser muy limitados, pero la aplicación de los sensores de la humedad es muy compleja. Los datos de la integración son muy ineficaces, pero la aplicación de los sensores de la humedad es muy limitada.

Future Directions

Los avances en la tecnología prometen superar muchas limitaciones actuales.La próxima misión Sentinel-2 de ESA ofrece una resolución temporal más alta (5 días de revisitación) y detalles espaciales (10–20 metros) en comparación con Landsat. Se están lanzando nuevas constelaciones de satélite con sensores de radar y térmicos, aumentando la frecuencia de las observaciones de InSAR y LST.

Conclusión

La tecnología de la seguridad basada en el agua no puede ser un método de transformación para vigilar las tendencias de agotamiento de los acuíferos, ofrecer una cobertura espacial amplia, actualizaciones frecuentes y la capacidad de integrar diversas fuentes de datos. Técnicas como NDVI, LST, InSAR y Grace satélite detectan señales de superficie y gravedad que se relacionan con cambios de aguas subterráneas, mientras que las plataformas GIS transforman estos datos en ideas de acción.