Περιλαμβάνονται, με χρονολογική σειρά, δημοσιεύσεις στις οποίες έχουν χρησιμοποιηθεί δεδομένα από το εθνικό δίκτυο παρακολούθησης λιμνών.
Διδακτορικές διατριβές
Παπαδήμος, Δημήτρης
Αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας υδρολογικής προσομοίωσης ενός κατανεμημένου υδρολογικού μοντέλου με χρήση δορυφορικών δεδομένων, στη λεκάνη απορροής της Λίμνης Καστοριάς Διδακτορική διατριβή
Τμήμα Γεωπονίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, 2023.
Περίληψη | Σύνδεσμοι | BibTeX | Ετικέτες: Δείκτες φυλλικής επιφάνειας, Λίμνες, Υδατικό ισοζύγιο, Υδρολογικά μοντέλα, Υδρολογική προσομοίωση
@phdthesis{Παπαδήμος,
title = {Αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας υδρολογικής προσομοίωσης ενός κατανεμημένου υδρολογικού μοντέλου με χρήση δορυφορικών δεδομένων, στη λεκάνη απορροής της Λίμνης Καστοριάς},
author = {Δημήτρης Παπαδήμος},
doi = {10.12681/eadd/55648},
year = {2023},
date = {2023-12-22},
urldate = {2023-12-22},
school = {Τμήμα Γεωπονίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης},
abstract = {Αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι, η διερεύνηση της δυνατότητας των κατανεμημένων υδρολογικών μοντέλων, για την προσομοίωση του υδατικού ισοζυγίου λιμνών της χώρας μας, σε συνδυασμό με χρήση δορυφορικών δεδομένων εισόδου, χωρικά κατανεμημένων. Η παραπάνω διερεύνηση έγινε για την προσομοίωση του υδατικού ισοζυγίου της λίμνης Καστοριάς. Τις τελευταίες δεκαετίες η ανάπτυξη και χρήση των κατανεμημένων υδρολογικών μοντέλων κερδίζει συνεχώς έδαφος έναντι των αντίστοιχων ενιαίων. Το γεγονός αυτό σχετίζεται κυρίως με τη δυνατότητα των πρώτων, να ενσωματώνουν τη μεταβλητότητα τόσο των κλιματικών όσο και των φυσιογραφικών παραμέτρων μιας λεκάνης απορροής, η οποία διαφοροποιεί, τόσο χωρικά, όσο και χρονικά ,την υδρολογική συμπεριφορά της λεκάνης. Στην παρούσα διατριβή, για την υδρολογική προσομοίωση της λεκάνης απορροής της λίμνης Καστοριάς, χρησιμοποιήθηκε ένα από τα πλέον σύγχρονα συστήματα υδρολογικής προσομοίωσης, το κατανεμημένο υδρολογικό μοντέλο του συστήματος προσομοίωσης MIKE SHE/MIKE HYDRO River. Το MIKE SHE/MIKE HYDRO River είναι ένα χωρικά κατανεμημένο σύστημα υδρολογικής προσομοίωσης, το οποίο, είναι σε θέση να προσομοιώσει τις κύριες διεργασίες του υδρολογικού κύκλου. Η χωρική κατανομή των παραμέτρων της λεκάνης (ανάγλυφο, έδαφος, φυτοκάλυψη), της βροχής καθώς και της υδρολογικής απόκρισης, επιτυγχάνεται κατά την οριζόντια διάσταση με τη διακριτοποίηση της λεκάνης, σε έναν ορθογωνικό κάναβο και κατά την κατακόρυφο, με μια στήλη για κάθε κελί του κανάβου, αποτελούμενη από εδαφικούς ορίζοντες. Το υδρογραφικό δίκτυο αναπαρίσταται εφαπτόμενο των ορίων των κελιών. Στην παρούσα διατριβή, η στάθμη της λίμνης Καστοριάς, αποτέλεσε παράμετρο ρύθμισης, του υδρολογικού ομοιώματος της λεκάνης απορροής της. Η πρόβλεψη, με το βαθμονομημένο κατανεμημένο υδρολογικό μοντέλο, του συστήματος προσομοίωσης MIKE SHE/MIKE HYDRO River, της απορροής της λεκάνης της λίμνης Καστοριάς, έγινε τόσο με μετρημένα δεδομένα μεταβλητών εισόδου του μοντέλου, όσο και με δορυφορικά δεδομένα κατακρήμνισης και LAI, χωρικά κατανεμημένα. Λαμβάνοντας υπόψη τα ανωτέρω, αναπτύχθηκε το υδρολογικό ομοίωμα της λεκάνης απορροής της λίμνης Καστοριάς, με τη χρήση του MIKE SHE /MIKE HYDRO River και μετρημένα δεδομένα μεταβλητών εισόδου προερχόμενα, από επίγειους σταθμούς (π.χ. μετεωρολογικούς) ή βιβλιογραφικές πηγές (π.χ. LAI). Πραγματοποιήθηκε ανάλυση ευαισθησίας του ομοιώματος, ως προς συγκεκριμένες παραμέτρους, ενώ η ρύθμισή του επιτεύχθηκε, για ένα χρονικό διάστημα 7 ετών (2013-2019), με βάση μετρημένες τιμές της στάθμης της λίμνης. Η επαλήθευση (πρόβλεψη) του ομοιώματος, πραγματοποιήθηκε για το χρονικό διάστημα των αμέσως επόμενων, της περιόδου ρύθμισης, τριών ετών (2020-2022). Ως παράμετροι εισόδου χρησιμοποιήθηκαν τόσο μετρημένα δεδομένα από επίγειους σταθμούς, όσο και δορυφορικά δεδομένα βροχόπτωσης και LAI, χωρικά κατανεμημένα, στη λεκάνη. Η αξιολόγηση της καταλληλότητας του ομοιώματος, βασίσθηκε στα αποτελέσματα πρόβλεψης, τόσο των τιμών της στάθμης της λίμνης, όσο και των συνιστωσών του υδατικού ισοζυγίου της λίμνης, όπως αυτές προέκυπταν, με χρήση τόσο συμβατικών, όσο και δορυφορικών δεδομένων, βροχόπτωσης και LAI, χωρικά κατανεμημένων. Από την παραπάνω αξιολόγηση, προέκυψαν χρήσιμα συμπεράσματα που σχετίζονται: α) με την ευαισθησία των μεθόδων και των παραμέτρων του συστήματος προσομοίωσης MIKE SHE/MIKE HYDRO River, υπό τις κλιματικές, εδαφολογικές και υδρολογικές συνθήκες, οι οποίες επικρατούν στον Ελλαδικό χώρο, β) με τη δυνατότητα προσομοίωσης του υδατικού ισοζυγίου των λιμνών, υπό τις υφιστάμενες ξηροθερμικές συνθήκες της χώρας μας και γ) με τη δυνατότητα αξιόπιστης προσομοίωσης του υδατικού ισοζυγίου των λιμνών, με χρήση δορυφορικών δεδομένων, σε περιπτώσεις απουσίας μετρημένων δεδομένων εισόδου, των κατανεμημένων υδρολογικών μοντέλων, που είναι σχεδόν ο κανόνας για τον Ελλαδικό χώρο.},
keywords = {Δείκτες φυλλικής επιφάνειας, Λίμνες, Υδατικό ισοζύγιο, Υδρολογικά μοντέλα, Υδρολογική προσομοίωση},
pubstate = {published},
tppubtype = {phdthesis}
}
Αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι, η διερεύνηση της δυνατότητας των κατανεμημένων υδρολογικών μοντέλων, για την προσομοίωση του υδατικού ισοζυγίου λιμνών της χώρας μας, σε συνδυασμό με χρήση δορυφορικών δεδομένων εισόδου, χωρικά κατανεμημένων. Η παραπάνω διερεύνηση έγινε για την προσομοίωση του υδατικού ισοζυγίου της λίμνης Καστοριάς. Τις τελευταίες δεκαετίες η ανάπτυξη και χρήση των κατανεμημένων υδρολογικών μοντέλων κερδίζει συνεχώς έδαφος έναντι των αντίστοιχων ενιαίων. Το γεγονός αυτό σχετίζεται κυρίως με τη δυνατότητα των πρώτων, να ενσωματώνουν τη μεταβλητότητα τόσο των κλιματικών όσο και των φυσιογραφικών παραμέτρων μιας λεκάνης απορροής, η οποία διαφοροποιεί, τόσο χωρικά, όσο και χρονικά ,την υδρολογική συμπεριφορά της λεκάνης. Στην παρούσα διατριβή, για την υδρολογική προσομοίωση της λεκάνης απορροής της λίμνης Καστοριάς, χρησιμοποιήθηκε ένα από τα πλέον σύγχρονα συστήματα υδρολογικής προσομοίωσης, το κατανεμημένο υδρολογικό μοντέλο του συστήματος προσομοίωσης MIKE SHE/MIKE HYDRO River. Το MIKE SHE/MIKE HYDRO River είναι ένα χωρικά κατανεμημένο σύστημα υδρολογικής προσομοίωσης, το οποίο, είναι σε θέση να προσομοιώσει τις κύριες διεργασίες του υδρολογικού κύκλου. Η χωρική κατανομή των παραμέτρων της λεκάνης (ανάγλυφο, έδαφος, φυτοκάλυψη), της βροχής καθώς και της υδρολογικής απόκρισης, επιτυγχάνεται κατά την οριζόντια διάσταση με τη διακριτοποίηση της λεκάνης, σε έναν ορθογωνικό κάναβο και κατά την κατακόρυφο, με μια στήλη για κάθε κελί του κανάβου, αποτελούμενη από εδαφικούς ορίζοντες. Το υδρογραφικό δίκτυο αναπαρίσταται εφαπτόμενο των ορίων των κελιών. Στην παρούσα διατριβή, η στάθμη της λίμνης Καστοριάς, αποτέλεσε παράμετρο ρύθμισης, του υδρολογικού ομοιώματος της λεκάνης απορροής της. Η πρόβλεψη, με το βαθμονομημένο κατανεμημένο υδρολογικό μοντέλο, του συστήματος προσομοίωσης MIKE SHE/MIKE HYDRO River, της απορροής της λεκάνης της λίμνης Καστοριάς, έγινε τόσο με μετρημένα δεδομένα μεταβλητών εισόδου του μοντέλου, όσο και με δορυφορικά δεδομένα κατακρήμνισης και LAI, χωρικά κατανεμημένα. Λαμβάνοντας υπόψη τα ανωτέρω, αναπτύχθηκε το υδρολογικό ομοίωμα της λεκάνης απορροής της λίμνης Καστοριάς, με τη χρήση του MIKE SHE /MIKE HYDRO River και μετρημένα δεδομένα μεταβλητών εισόδου προερχόμενα, από επίγειους σταθμούς (π.χ. μετεωρολογικούς) ή βιβλιογραφικές πηγές (π.χ. LAI). Πραγματοποιήθηκε ανάλυση ευαισθησίας του ομοιώματος, ως προς συγκεκριμένες παραμέτρους, ενώ η ρύθμισή του επιτεύχθηκε, για ένα χρονικό διάστημα 7 ετών (2013-2019), με βάση μετρημένες τιμές της στάθμης της λίμνης. Η επαλήθευση (πρόβλεψη) του ομοιώματος, πραγματοποιήθηκε για το χρονικό διάστημα των αμέσως επόμενων, της περιόδου ρύθμισης, τριών ετών (2020-2022). Ως παράμετροι εισόδου χρησιμοποιήθηκαν τόσο μετρημένα δεδομένα από επίγειους σταθμούς, όσο και δορυφορικά δεδομένα βροχόπτωσης και LAI, χωρικά κατανεμημένα, στη λεκάνη. Η αξιολόγηση της καταλληλότητας του ομοιώματος, βασίσθηκε στα αποτελέσματα πρόβλεψης, τόσο των τιμών της στάθμης της λίμνης, όσο και των συνιστωσών του υδατικού ισοζυγίου της λίμνης, όπως αυτές προέκυπταν, με χρήση τόσο συμβατικών, όσο και δορυφορικών δεδομένων, βροχόπτωσης και LAI, χωρικά κατανεμημένων. Από την παραπάνω αξιολόγηση, προέκυψαν χρήσιμα συμπεράσματα που σχετίζονται: α) με την ευαισθησία των μεθόδων και των παραμέτρων του συστήματος προσομοίωσης MIKE SHE/MIKE HYDRO River, υπό τις κλιματικές, εδαφολογικές και υδρολογικές συνθήκες, οι οποίες επικρατούν στον Ελλαδικό χώρο, β) με τη δυνατότητα προσομοίωσης του υδατικού ισοζυγίου των λιμνών, υπό τις υφιστάμενες ξηροθερμικές συνθήκες της χώρας μας και γ) με τη δυνατότητα αξιόπιστης προσομοίωσης του υδατικού ισοζυγίου των λιμνών, με χρήση δορυφορικών δεδομένων, σε περιπτώσεις απουσίας μετρημένων δεδομένων εισόδου, των κατανεμημένων υδρολογικών μοντέλων, που είναι σχεδόν ο κανόνας για τον Ελλαδικό χώρο.
Προφορικές παρουσιάσεις σε συνέδρια
Papadimos, Dimitris; Demertzi, Kleoniki; Papamichail, Dimitris
Assessing lake vulnerability to climate change using the coupled MIKE SHE/MIKE 11 model: Case study of Lake Zazari in Greece Προφορική παρουσίαση σε συνέδριο
Paper presented at 11th World Congress on Water Resources and Environment (EWRA 2019) “Managing Water Resources for a Sustainable Future”. Madrid, Spain, 25.06.2019.
Περίληψη | Σύνδεσμοι | BibTeX | Ετικέτες: Κλιματική αλλαγή, Λίμνες, Υγρότοποι, Υδρολογικά μοντέλα
@misc{Papadimos2019,
title = {Assessing lake vulnerability to climate change using the coupled MIKE SHE/MIKE 11 model: Case study of Lake Zazari in Greece},
author = {Dimitris Papadimos and Kleoniki Demertzi and Dimitris Papamichail},
url = {http://hdl.handle.net/11340/1973},
year = {2019},
date = {2019-06-25},
urldate = {2019-06-25},
pages = {2},
abstract = {If the worst predictions of general circulation models (GCMs) about climate change become true, then lakes will hardly manage to maintain their current conditions (Zhang et al. 2016) especially in regions, which have been identified as climate change hot spots such as the countries of Mediterranean Basin (Loizidou et al. 2016) from which Greece is of special interest since it has 54 lakes/reservoirs of 0.5 km2 minimum size. The hydrological models are important tools for assessing the water balance components of lakes and for supporting the design of water management strategies. Depending on the modelling purposes and the specific attributes of a lake, different types of models and different levels of model complexities can be selected, starting from complex models such as MIKE SHE (Abbott et al. 1986), WATLAC (Zhang 2011) or using simpler methods (Yang et al. 2018). The MIKE model is among the most integrated models and has been used in the past for similar cases (Singh et al. 2010), while in combination with the future climate projections of general circulation models (GCMs), can be used to investigate lake conditions under future climate scenarios. The aim of this study is to present an application for analyzing the vulnerability of a lake to climate change using the MIKE SHE/11 model using as a case study the Lake Zazari in Greece.},
howpublished = {Paper presented at 11th World Congress on Water Resources and Environment (EWRA 2019) “Managing Water Resources for a Sustainable Future”. Madrid, Spain},
keywords = {Κλιματική αλλαγή, Λίμνες, Υγρότοποι, Υδρολογικά μοντέλα},
pubstate = {published},
tppubtype = {presentation}
}
If the worst predictions of general circulation models (GCMs) about climate change become true, then lakes will hardly manage to maintain their current conditions (Zhang et al. 2016) especially in regions, which have been identified as climate change hot spots such as the countries of Mediterranean Basin (Loizidou et al. 2016) from which Greece is of special interest since it has 54 lakes/reservoirs of 0.5 km2 minimum size. The hydrological models are important tools for assessing the water balance components of lakes and for supporting the design of water management strategies. Depending on the modelling purposes and the specific attributes of a lake, different types of models and different levels of model complexities can be selected, starting from complex models such as MIKE SHE (Abbott et al. 1986), WATLAC (Zhang 2011) or using simpler methods (Yang et al. 2018). The MIKE model is among the most integrated models and has been used in the past for similar cases (Singh et al. 2010), while in combination with the future climate projections of general circulation models (GCMs), can be used to investigate lake conditions under future climate scenarios. The aim of this study is to present an application for analyzing the vulnerability of a lake to climate change using the MIKE SHE/11 model using as a case study the Lake Zazari in Greece.
