Thermal-infrared remote sensing of surface water-groundwater exchanges in a restored anastomosing channel (Upper Rhine River, France)

Autor: Abdelaziz Serradj, David Eschbach, Grzegorz Skupinski, Pierre Grussenmeyer, Laurent Schmitt, Mathieu Koehl, Guillaume Piasny, Laurent Pfister
Přispěvatelé: Milieux Environnementaux, Transferts et Interactions dans les hydrosystèmes et les Sols (METIS), École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Image, Ville, Environnement (LIVE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Bureau d'Économie Théorique et Appliquée (BETA), Université de Lorraine (UL)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Hydrological Processes
Hydrological Processes, Wiley, 2017, 31, pp.1113-1124. ⟨10.1002/hyp.11100⟩
Hydrological Processes, Wiley, 2017, 31 (5), pp.1113-1124. ⟨10.1002/hyp.11100⟩
Hydrological Processes, 2017, 31 (5), pp.1113-1124. ⟨10.1002/hyp.11100⟩
ISSN: 0885-6087
1099-1085
DOI: 10.1002/hyp.11100⟩
Popis: International audience; Ecohydrological processes are a key element to consider in functional river restorations. In the framework of a LIFE+ European restoration program, we have investigated the potential for airborne thermal‐infrared remote sensing to map surface water–groundwater exchanges and to identify their driving factors. We focused our attention on anastomosing channels on an artificial island of the Upper Rhine River (Rohrschollen), where a new channel was excavated from the floodplain to reconnect an older channel in its upstream part. These hydraulic engineering works led to an increased inflow from the Rhine Canal. Here, we propose an original data treatment chain to (a) georeference the thermal‐infrared images in geographic information system based on visible images, (b) detect and correct data errors, and (c) identify and locate thermal anomalies attributed to groundwater inputs and hyporheic upwellings. Our results, which have been compared to morpho‐sedimentary data, show that groundwater upwelling in the new channel is controlled by riffle–pool sequences and bars. This channel is characterized by large bedload transport and morphodynamic activity, forming riffles and bars. In the old channel, where riffle–pool sequences no longer exist, due to impacts of engineering works and insufficient morphodynamic effects of the restoration, thermal anomalies appeared to be less pronounced. Groundwater inputs seem to be controlled by former gravel bars outcropping on the banks, as well as by local thinning of the low‐permeability clogging layer on the channel bed.
Databáze: OpenAIRE
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