来自美国-欧洲地表水和海洋地形任务的数据使研究人员可以详细了解美国流域的湖泊和水库。

　　俄亥俄河流域从宾夕法尼亚州延伸到伊利诺斯州，包含水库、湖泊和河流系统，其排水面积几乎和法国一样大。SWOT（地表水和海洋地形）任务是美国宇航局和法国航天局CNES （études国家空间中心）的合作项目，研究人员现在有了一种新的工具，不仅可以测量这个地区的水位，这个地区有2500多万人口，还可以测量世界各地其他流域的水位。

　　自2023年初以来，SWOT一直在测量地球表面几乎所有水的高度——包括海洋、湖泊、水库和河流——几乎每21天覆盖整个地球一次。SWOT卫星还测量淡水水体的水平范围。今年早些时候，该任务开始向公众提供经过验证的数据。

　　伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（University of Illinois Urbana-Champaign）的水文学家、SWOT科学小组成员王吉达（Jida Wang）说：“同时拥有这两种视角——水的范围和水位，以及对大面积的详细、频繁的覆盖，这是前所未有的。”“这是SWOT的一个突破性的、令人兴奋的方面。”

　　研究人员可以使用该任务的水位和范围数据来计算湖泊或水库中储存的水量如何随时间变化。反过来，捐卵联系这可以给水文学家一个更精确的河流流量图——有多少水流经河流的特定部分。

　　上面的可视化使用了2023年7月至2024年11月的SWOT数据，显示了俄亥俄河流域湖泊和水库的平均海平面以上水位，该流域流入密西西比河。黄色表示水位高于1600英尺（500米），深紫色表示水位低于330英尺（100米）。比较这些水位的变化可以帮助水文学家测量一个地区或一个流域随时间的可用水量。

　　从历史上看，估计流域内社区的淡水可用性一直具有挑战性。研究人员从安装在某些湖泊和水库上的仪表、空中调查和其他观察水位或范围的卫星收集信息。但对于地面和机载仪器来说，覆盖范围在空间和时间上都是有限的。水文学家可以从不同的卫星上拼凑出他们需要的一些数据，但这些数据可能是同时采集的，也可能不是同时采集的，或者研究人员可能仍然需要通过地面传感器的测量来增强信息。

　　即便如此，计算淡水的可用性也是很复杂的。大部分工作依赖于计算机模型。“传统的水模型通常不适用于像俄亥俄河这样受到高度监管的流域，因为它们难以代表大坝运行的不可预测行为，”乔治·艾伦（George Allen）说，他是布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学（Virginia Tech）的淡水研究员，也是SWOT科学团队的成员。

　　美国的许多河流流域都有水坝和水库，由许多实体管理。虽然管理水库的人可能知道他们那一段水的行为，但规划整个河流的水可用性可能是一个挑战。由于SWOT研究河流和湖泊，它的数据可以帮助提供一个更统一的观点。

　　“这些数据让水资源管理者真正了解这些淡水系统中的其他人在做什么，”SWOT科学小组成员、马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的水文学家科林·格里森说。

　　虽然SWOT研究人员对数据开放的可能性感到兴奋，但仍有很多工作要做。卫星对水位和范围的高分辨率视图意味着研究人员必须涉水处理大量数据，并且需要一些时间来处理和分析测量结果。

　　SWOT卫星由美国宇航局和法国国家空间研究中心联合研制，加拿大航天局（CSA）和英国航天局也有贡献。美国国家航空航天局的喷气推进实验室由加州理工学院在加州帕萨迪纳市为该机构管理，领导该项目的美国部分。对于飞行系统有效载荷，NASA提供了ka波段雷达干涉仪（KaRIn）仪器、GPS科学接收器、激光后向反射器、双波束微波辐射计和NASA仪器操作。由卫星集成的多普勒轨道和无线电定位系统、双频波塞顿高度计（由泰利斯阿莱尼亚空间公司开发）、KaRIn无线电频率子系统（与泰利斯阿莱尼亚空间公司合作并得到英国航天局的支持）、卫星平台和地面操作由CNES提供。KaRIn大功率发射机组件由CSA提供。