Calibration and validation of a distributed hydrological model with ground and satellite data : the Aa en Maas case study

The purpose of this study is to calibrate and validate a distributed energy-water balance model (FEST-EWB) using satellite data of Land Surface Temperature and ground soil moisture measurements, in order to correctly estimate water resources availability. Groundwater dynamic is also analyzed to quantify the aquifer interaction. The case study area is a region of Aa en Maas Water Board, which is located in the South-East of the Netherlands and it is responsible for the design and management of water systems. The area is one of the most irrigated in the Netherlands. The results of this study will give a contribution in the project SIM (SMART IRRIGATION FROM SOIL MOISTURE FORECAST USING SATELLITE AND HYDRO-METEOROLOGICAL MODELLING), which aims at developing an operational tool for real-time forecast of irrigation water requirements, to support water management providing real-time and forecasted soil moisture behavior at high spatial and temporal resolutions.

L’obiettivo di questa tesi consiste nel calibrare e validare un modello idrologico distribuito e fisicamente basato (FEST-EWB), utilizzando immagini satellitari di temperatura superficiale (Land Surface Temperature, LST) e dati misurati di umidità del suolo, al fine di stimare correttamente la disponibilità delle risorse idriche. Viene inoltre analizzata la dinamica della falda al fine di quantificare l’interazione dell’acquifero con la parte superficiale. L’area di studio è una regione facente parte dell’autorità di bacino dell’Aa en Maas, che si trova nel sud-est dell’Olanda ed è responsabile della gestione delle acque di questa zona. Quest’area è nota come una delle più irrigate dell’Olanda. I risultati di questo studio forniranno un contributo al progetto SIM (SMART IRRIGATION FROM SOIL MOISTURE FORECAST USING SATELLITE AND HIDRO-METEOROLOGICAL MODELLING), che mira a sviluppare uno strumento operativo per la previsione in tempo reale dei fabbisogni irrigui, per supportare la gestione delle risorse idriche, fornendo il comportamento dell’umidità del suolo sia in tempo reale che in previsione a elevate risoluzioni spaziali e temporali.