Wasserstandzeitserien von Flüssen, Seen und Stauseen werden für die semiariden Einzugsgebiete von Karun (Iran), dem Blauen Nil und Upper Atbara (Sudan) und dem São Francisco (Brasilien) aus den Altimetriemissionen Envisat, Saral/AltiKa, Jason-1, Jason-2, Jason-3, Sentinel-3A und Sentinel-3B berechnet.
Jede Wasserstandzeitserie wird für eine einzige virtuelle Station berechnet. Eine virtuelle Station ist die Durchschnittsposition des Schnittpunkts zwischen einer Satellitenbodenspur und des Binnengewässers.
In Abhängigkeit von der Abtastfrequenz des Altimeters und der Geometrie der virtuellen Station, werden bei jeder Satellitenüberquerung mehrere Messungen erfasst.
Davon werden zuerst Entfernungsmessungen in Bezug auf die Signalverzögerungen korrigiert, die durch Klimaeinflüsse (feucht troposphärisch, trocken troposphärisch und ionosphärisch) und geophysikalische Einflüsse (Erdgezeiten, Ozeangezeiten, inverse Barometer, Polgezeiten und sea state bias) verursacht werden.
Der Wasserstand wird berechnet, indem die korrigierte Entfernungsmessung von der Satellitenhöhe subtrahiert wird. Mithilfe eines iterativen Ausreißeralgorithmus werden grob fehlerhafte Messungen identifiziert und entfernt.
Virtuelle Altimetriemessstationen helfen den Wasserbehörden, Flüsse, Seen und Stauseen zu überwachen, insbesondere dann, wenn die Errichtung einer realen Pegelstation nicht möglich ist, z.B. in unzugänglichen oder politisch sensiblen Gebieten.
Dies wird hydrologische Datenbanken bereichern und nützliche Informationen bei Gefahren liefern, wie z.B. im Iran, wo die von Mitte März bis April 2019 andauernde Überschwemmung etliche Wassermessstationen zerstörte. Die von der Altimetrie berechneten Wasserhöhen können Eingang in die hydrologische und hydrodynamische Modellierung finden. Darüber hinaus bilden die Daten eine wichtige Grundlage für Managementpläne, die insbesondere bei grenzübergreifenden Wasserkonflikten eine wichtige Rolle spielen. So könnte z. B. eine fundierte Datengrundlage zu einer Entschärfung des Konfliktes um die Befüllung des GERD (Grand Ethiopian Renaissance Dam - GERD) zwischen Sudan, Ägypten und Äthiopien beitragen.
