Geostatistical Modelling Of Groundwater Storage Variations Using Insar Remote Sensing Data

Geostatistical Modelling Of Groundwater Storage Variations Using Insar Remote Sensing Data. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF (MS Thesis Ghozian Islam Karami)
MS_Thesis_Ghoziankarami_g201705830.pdf
Restricted to Repository staff only until 12 January 2023.

Download (12MB)

Arabic Abstract

حل مشكلة نقص المياه وتقدير نضوب المياه الجوفية في طبقات المياه الجوفية هو الشغل الشاغل لمخططي المياه في المملكة العربية السعودية. إحدى القضايا الشائعة في المملكة العربية السعودية هي وجود بيانات محدودة عن المياه الجوفية في الموقع. ومن ثم ، فإن مراقبة استخلاص المياه الجوفية وتغيرات التخزين تصبح أكثر صعوبة. الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو استخدام بيانات القمر الصناعي InSAR و GRACE لتقييم التغيرات في تخزين المياه الجوفية عن بعد في منطقة مزروعة. يستخدم الإحصاء الجيولوجي لتقدير القيم المجهولة نتيجة عدم الترابط في المناطق المزروعة. يتم عرض معدل مرتفع لاستخراج المياه الجوفية في حوض وادي السرحان ، المملكة العربية السعودية ، من فبراير إلى مارس 2021. يمثل استخراج المياه الجوفية من GRACE (443.68 مليون متر مكعب) منطقة الخزان الجوفية المتأثرة بالكامل ، بما في ذلك جميع طبقات المياه الجوفية العلوية. وفي الوقت نفسه ، تقدر InSAR (113.68 مليون متر مكعب) خزان الطويل فقط. تفترض هذه الدراسة أن نضوب المياه الجوفية حدث بسبب أنشطة استخراج المياه الجوفية في المنطقة الزراعية. يؤكد الارتباط الإيجابي بين تغيير تخزين المياه الجوفية الناتج عن بيانات القمر الصناعي GRACE وتغيير تخزين المياه الجوفية الناتج عن InSAR صحة النموذج. يمكن أن يزود النهج الذي تم فحصه المخططين بأداة لمراقبة التغيرات في الرأس الهيدروليكي عن بُعد وتقدير التغيرات في تخزين المياه الجوفية بسبب ضخ المياه الجوفية دون الاعتماد كثيرًا على البيانات في الموقع. يمكن أن تساعد هذه الممارسة المتقدمة في خفض التكاليف ، والحفاظ على طبقات المياه الجوفية ، وإدارة موارد المياه الجوفية.

English Abstract

Solving the water shortage problem and estimating groundwater depletion in aquifers is a primary concern to water planners in Saudi Arabia. One of the common issues in Saudi Arabia is the existence of limited in-situ groundwater data. Hence, monitoring the groundwater abstraction and storage variations becomes more difficult. The main objective of this study is to use InSAR and GRACE satellite data to remotely assess groundwater storage changes in a cultivated area. Geostatistics is used to estimate the unknown values due to the lack of coherence in cultivated areas. A high rate of groundwater extraction is displayed in Wadi Al Sirhan Basin, Saudi Arabia, from February to March 2021. The groundwater extraction from GRACE (443.68 MCM) represents the whole affected aquifer area, including all overlying aquifers. Meanwhile, InSAR (113.68 MCM) estimates the Tawil Aquifer only. This study assumes that groundwater depletion happened because of the agricultural area's groundwater extraction activities. The positive correlation between the groundwater storage change generated by GRACE satellite data and the groundwater storage change generated from InSAR confirms the model validity. The examined approach could provide planners with a tool to remotely monitor hydraulic head variations and estimate groundwater storage changes due to groundwater pumping without much dependency on in-situ data. This advanced practice could help reduce costs, sustain aquifers, and manage groundwater resources.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Environmental
Earth Sciences
Research > Remote Sensing
Department: College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor: Makkawi, Mohammad Hussain
Committee Members: Eltom, Hassan and Alfarhan, Mohammed
Depositing User: GHOZIAN KARAMI (g201705830)
Date Deposited: 13 Jan 2022 06:20
Last Modified: 13 Jan 2022 06:20
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142041