L'hydrologie est l'étude de l'eau sur la Terre, qu'elle coule à la surface, qu'elle soit gelée sous forme de glace ou de neige, ou qu'elle soit emprisonnée dans le sol. L'hydrologie est naturellement liée à plusieurs autres applications de la télédétection, particulièrement à la foresterie, à l'agriculture et à l'utilisation du sol, parce que l'eau est une composante importante dans chacun de ces domaines. Comme la plupart des processus hydrologiques sont dynamiques, de façon saisonnière et quotidienne, une observation fréquente est nécessaire. La télédétection offre un aperçu synoptique de la distribution spatiale et de la dynamique des processus hydrologiques, qui n'est généralement pas disponible avec les relevés terrestres. Le radar apporte une nouvelle dimension aux études hydrologiques, car c'est un capteur actif qui permet l'acquisition de données le jour, la nuit et même durant les tempêtes.

Voici quelques applications hydrologiques :

• la cartographie et la surveillance des marécages
• l'évaluation de l'humidité du sol
• la surveillance et la cartographie de l'étendue d'une surface de neige
• la mesure de l'épaisseur de la neige
• l'évaluation de la quantité d'eau d'une surface de neige
• la surveillance de la glace fluviale et lacustre
• la surveillance et la cartographie des inondations
• la surveillance de la dynamique des glaciers (ablation, poussée)
• la détection des changements dans les rivières et les deltas
• la cartographie et la modélisation des bassins hydrologiques
• la détection des fuites des canaux d'irrigation
• la planification des horaires d'irrigation.

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