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Predicting future urban drought under climate change / Changsen Zhao (2021)  

Public Titre : Predicting future urban drought under climate change Titre original : Prédire les sécheresses urbaines dans le contexte du changement climatique Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Changsen Zhao, Auteur ; Françoise Nerry, Directeur de thèse ; Zhao-Liang Li, Directeur de thèse Editeur : Strasbourg : Université de Strasbourg Année de publication : 2021 Importance : 145 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie, résumé long en français Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur de l'Université de Strasbourg, Discipline Sciences de l'Imagerie, Spécialité Télédétection Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] changement climatique [Termes IGN] Chine [Termes IGN] données GLDAS [Termes IGN] données GRACE [Termes IGN] eau de surface [Termes IGN] eau souterraine [Termes IGN] estimation statistique [Termes IGN] fusion de données multisource [Termes IGN] image captée par drone [Termes IGN] image satellite [Termes IGN] milieu urbain [Termes IGN] réseau neuronal artificiel [Termes IGN] sécheresse [Termes IGN] série temporelle Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) De nombreuses villes du monde manquent de données et ne peuvent donc pas prévoir avec précision les sécheresses urbaines futures (UD) dans le contexte des changements climatiques. Par conséquent, cette thèse a mis en avant un nouveau cadre pour prédire l’UD future. En couplant des images de satellites et de drones, nous avons présenté deux ensembles de nouvelles méthodes pour l’estimation des eaux de surface disponibles ; en couplant les données issues du satellite GRACE de la NASA et l’ensemble de données GLDAS, nous avons proposé une nouvelle méthode de prévision des eaux souterraines disponibles. Toutes les méthodes ont été vérifiées en utilisant des observations au sol et des données fournies par GRACE dans trois grandes villes du bassin du fleuve Jaune, en Chine. Avec ces méthodes, nous avons reconstitué des séries de données sur les eaux de surface et souterraines disponibles pour les trois villes au cours de la période 1948-2001, lorsque les données disponibles sur l’eau sont manquantes. Avec ces données reconstituées sur la disponibilité de l’eau et les projections de consommation d’eau, nous avons prédit l’UD de trois grandes villes en Chine en 2030 et 2050 en exploitant un réseau neuronal artificiel sur la base de scénarios climatiques CMIP5. Les résultats montrent que l'UD sera plus sévère en 2030 qu'en 2050. Note de contenu : Chapter 1 - Introduction 1.1 Background 1.2 Objectives 1.3 State of the art of drought assessment and prediction 1.4 Large-scaled drought assessment with multi-source data inclusive of satellite imageries 1.5 Assessment of water consumption 1.6 Flow chart and outline of the dissertation research Chapter 2 - Data and study area 2.1 Data collection and verification 2.2 Characteristics of study area Chapter 3 - Estimation of surface freshwater available 3.1 Retrieval of long-termed streamflow for the three representative cities 3.2 Surface freshwater available (FWA) for the three representative cities 3.3 Summary Chapter 4 - Estimation of underground freshwater available 4.1 Determining factors driving the variation of underground FWA (vertical water flux) 4.2 Extension of data series of underground FWA 4.3 Summary Chapter 5 - Calculation of water consumption 5.1 Estimation of water quantity sustaining household 5.2 Estimation of water quantity for industry 5.3 Estimation of water quantity consumed by ecosystems 5.4 Estimation of total water consumption 5.5 Summary Chapter 6 - Prediction of urban drought in 2030 and 2050 6.1 Prediction of freshwater available 6.2 Prediction of water consumption 6.3 Future urban drought in the year 2030 and 2050 6.4 Summary Chapter 7 - Conclusions and perspectives 7.1 Main conclusions 7.2 Perspectives Numéro de notice : 26945 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : vers HAL Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Discipline Sciences de l'Imagerie, Spécialité Télédétection : Strasbourg : 2021 Organisme de stage : ICube, Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 12/09/2022 En ligne : https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2021/Zhao_Changsen_ [...] Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102146

Study on the inter-annual hydrology-induced deformations in Europe using GRACE and hydrological models / Artur Lenczuk in Journal of applied geodesy, vol 14 n° 4 (October 2020)  

Public [article]  inJournal of applied geodesy > vol 14 n° 4 (October 2020) . - pp 393 – 403 Titre : Study on the inter-annual hydrology-induced deformations in Europe using GRACE and hydrological models Type de document : Article/Communication Auteurs : Artur Lenczuk, Auteur ; Grzegorz Leszczuk, Auteur ; Anna Klos, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 393 – 403 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes IGN] amplitude [Termes IGN] analyse de spectre singulier [Termes IGN] bassin hydrographique [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] données GLDAS [Termes IGN] données GRACE [Termes IGN] Europe (géographie politique) [Termes IGN] modèle hydrographique [Termes IGN] surcharge hydrologique [Termes IGN] variation saisonnière Résumé : (auteur) Earth’s crust deforms in various time and spatial resolutions. To estimate them, geodetic observations are widely employed and compared to geophysical models. In this research, we focus on the Earth’s crust deformations resulting from hydrology mass changes, as observed by GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) gravity mission and modeled using WGHM (WaterGAP Global Hydrological Model) and GLDAS (Global Land Data Assimilation System), hydrological models. We use the newest release of GRACE Level-2 products, i. e. RL06, provided by the CSR (Center for Space Research, Austin) analysis center in the form of a mascon solution. The analysis is performed for the European area, divided into 29 river basins. For each basin, the average signal is estimated. Then, annual amplitudes and trends are calculated. We found that the eastern part of Europe is characterized by the largest annual amplitudes of hydrology-induced Earth’s crust deformations, which decrease with decreasing distance to the Atlantic coast. GLDAS largely overestimates annual amplitudes in comparison to GRACE and WGHM. Hydrology models underestimate trends, which are observed by GRACE. For the basin-related average signals, we also estimate the non-linear variations over time using the Singular Spectrum Analysis (SSA). For the river basins situated on the southern borderline of Europe and Asia, large inter-annual deformations between 2004 and 2009 reaching a few millimeters are found; they are related to high precipitation and unexpectedly large drying. They were observed by GRACE but mismodelled in the GLDAS and WGHM models. Few smaller inter-annual deformations were also observed by GRACE between 2002-2017 for central and eastern European river basins, but these have been also well-covered by the WGHM and GLDAS hydrological models. Numéro de notice : A2020-677 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1515/jag-2020-0017 Date de publication en ligne : 27/10/2020 En ligne : https://doi.org/10.1515/jag-2020-0017 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96170 [article]

Monitoring of extreme land hydrology events in central Poland using GRACE, land surface models and absolute gravity data / Joanna Kuczynska-Siehien in Journal of applied geodesy, vol 13 n° 3 (July 2019)  

Public [article]  inJournal of applied geodesy > vol 13 n° 3 (July 2019) . - pp 229 – 243 Titre : Monitoring of extreme land hydrology events in central Poland using GRACE, land surface models and absolute gravity data Type de document : Article/Communication Auteurs : Joanna Kuczynska-Siehien, Auteur ; Dimitrios Piretzidis, Auteur ; Michael G. Sideris, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 229 – 243 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] analyse diachronique [Termes IGN] analyse spectrale [Termes IGN] données GLDAS [Termes IGN] données GRACE [Termes IGN] gravimètre absolu [Termes IGN] inondation [Termes IGN] levé gravimétrique [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] Pologne [Termes IGN] risque naturel [Termes IGN] sécheresse [Termes IGN] surveillance hydrologique [Termes IGN] variation temporelle Résumé : (auteur) This study deals with the analysis of temporal gravity variations in central Poland, deduced from multiple sources and covering the period from 2002–2016. The gravity data sets used comprise GRACE monthly solutions, GLDAS land surface models and absolute gravimeter measurements from the FG-5 gravimeter located in Józefosław, Poland. All data are corrected using standard processing methods in order to include the same gravity effects. After removing the annual and semi-annual components from all data using least-squares spectral analysis and seasonal-trend decomposition, the deseasoned time series are derived and examined for signatures of extreme hydrological events. The signatures of several severe drought and flood conditions affecting Poland and central Europe are identified. A complementary correlation analysis is performed to assess the level of agreement between different data sources. A higher correlation is shown when the analysis is restricted in the 2009–2012 period that includes the 2010 extreme flood and 2011 increased precipitation events, both affecting Poland. Numéro de notice : A2019-286 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1515/jag-2019-0003 Date de publication en ligne : 20/04/2019 En ligne : https://doi.org/10.1515/jag-2019-0003 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93121 [article]