Multimodal Assessment of Water Loss and Sediment Deposition at Mavrokolympos Dam Using High-Accuracy Terrestrial Laser Scanning (TLS), UAV, and Satellite Imagery
Findings Presented at RSCy2025: Eleventh International Conference on Remote Sensing and Geoinformation of Environment
Results Submitted to Cyprus Water Development Department for Strategic Water Management
A groundbreaking study on water loss and sediment deposition at the Mavrokolympos Dam was officially presented at the RSCy2025 International Conference, demonstrating an advanced, high-accuracy methodology for monitoring water resources using cutting-edge remote sensing technologies.
The research, conducted by experts from the ERATOSTHENES Centre of Excellence, Cyprus University of Technology, leveraged Terrestrial Laser Scanning (TLS) with millimeter-level accuracy, alongside Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) and high-resolution satellite imagery, to precisely assess hydrological changes at the dam. The TLS technology, with a registration error as low as 4.45 mm, provided unmatched precision in capturing topographical and volumetric changes within the reservoir.
Following a critical discharge tunnel failure in January 2025, the study delivered a highly accurate quantitative analysis of water loss and sediment accumulation, offering valuable insights into the current storage capacity of the reservoir and its long-term sustainability.
Recognizing the importance of precise, data-driven decision-making, the research team has formally submitted their findings to the Cyprus Water Development Department to support water resource planning, risk mitigation, and strategic reservoir management.
Key Research Findings:
✅ Ultra-Precise Water Loss Quantification – TLS accuracy enabled the most reliable assessment of reservoir volume reduction due to the tunnel failure event.
✅ High-Resolution Sediment Deposition Analysis – Long-term sediment accumulation patterns were identified, influencing storage capacity.
✅ Advanced Multi-Sensor Integration – The combination of TLS, UAV surveys, and satellite imagery established an unprecedentedly accurate monitoring framework for infrastructure resilience.
Statement from the Research Team:
“This study demonstrates how high-precision Terrestrial Laser Scanning (TLS) transforms hydrological assessments, offering millimeter-level accuracy for water loss and sediment deposition analysis,” said Professor Diofantos Hadjimitsis, lead researcher and Director of the ERATOSTHENES Centre of Excellence. “By integrating TLS with UAV and satellite imagery, we provide a comprehensive and highly accurate dataset that is now available to the Cyprus Water Development Department for enhanced water resource management and strategic decision-making.”
Ολοκληρωμένη Αξιολόγηση της Απώλειας Νερού και της Απόθεσης Ιζημάτων στο Φράγμα Μαυροκόλυμπου με Υψηλής Ακρίβειας Επίγεια Σάρωση Λέιζερ (TLS), UAV και Δορυφορικές Εικόνες – Αποτελέσματα Παρουσιάστηκαν στο RSCy2025: Ενδέκατο Διεθνές Συνέδριο Τηλεπισκόπησης και Γεωπληροφορικής Περιβάλλοντος
Αποτελέσματα Υποβλήθηκαν στο Τμήμα Ανάπτυξης Υδάτων Κύπρου για Στρατηγική Διαχείριση Υδάτινων Πόρων
Μια πρωτοποριακή μελέτη σχετικά με την απώλεια νερού και την απόθεση ιζημάτων στο Φράγμα Μαυροκόλυμπου παρουσιάστηκε επίσημα στο Διεθνές Συνέδριο RSCy2025, αναδεικνύοντας μια προηγμένη, υψηλής ακρίβειας μεθοδολογία για την παρακολούθηση των υδάτινων πόρων μέσω σύγχρονων τεχνολογιών τηλεπισκόπησης.
Η έρευνα, που πραγματοποιήθηκε από ειδικούς του Κέντρου Αριστείας ΕΡΑΤΟΣΘΕΝΗΣ, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου, αξιοποίησε την Επίγεια Σάρωση Λέιζερ (TLS) με ακρίβεια σε επίπεδο χιλιοστού, σε συνδυασμό με Συστήματα Μη Επανδρωμένων Αεροσκαφών (UAV) και δορυφορικές εικόνες υψηλής ανάλυσης, για την ακριβή εκτίμηση των υδρολογικών μεταβολών στο φράγμα. Η τεχνολογία TLS προσέφερε ασύγκριτη ακρίβεια στην αποτύπωση των τοπογραφικών και ογκομετρικών μεταβολών εντός της δεξαμενής.
Μετά από μια κρίσιμη αστοχία στον αγωγό εκκένωσης του φράγματος τον Ιανουάριο του 2025, η μελέτη παρείχε μια υψηλής ακρίβειας ποσοτική ανάλυση της απώλειας νερού και της απόθεσης ιζημάτων, προσφέροντας πολύτιμες πληροφορίες για τη σημερινή αποθηκευτική ικανότητα της δεξαμενής και τη μακροχρόνια βιωσιμότητά της.
Αναγνωρίζοντας τη σημασία αποφάσεων , βασισμένων σε δεδομένα , η ερευνητική ομάδα υπέβαλε επίσημα τα αποτελέσματα της μελέτης στο Τμήμα Ανάπτυξης Υδάτων Κύπρου για τη στήριξη της διαχείρισης των υδάτινων πόρων, την εκτίμηση κινδύνων και τη στρατηγική διαχείριση των φραγμάτων μέσα από την αξιολόγηση του φράγματος Μαυροκόλυμπου.
Κύρια Συμπεράσματα της Έρευνας:
✅ Υπερ-ακριβής Ποσοτικοποίηση Απώλειας Νερού – Η ακρίβεια της μεθοδου TLS επέτρεψε την πιο αξιόπιστη εκτίμηση της μείωσης του όγκου του ταμιευτήρα λόγω της αστοχίας του αγωγού.
✅ Ανάλυση Υψηλής Ανάλυσης Απόθεσης Ιζημάτων – Εντοπίστηκαν μακροπρόθεσμες τάσεις συσσώρευσης ιζημάτων, οι οποίες επηρεάζουν την αποθηκευτική ικανότητα.
✅ Προηγμένη αναλυση Πολυαισθητηριακών Δεδομένων – Ο συνδυασμός TLS, UAV και δορυφορικών εικόνων δημιούργησε ένα πρωτοποριακό και υψηλής ακρίβειας πλαίσιο παρακολούθησης για την ανθεκτικότητα των υδατικών υποδομών.
Δήλωση από την Ερευνητική Ομάδα:
“Η μελέτη μας αναδεικνύει πώς η υψηλής ακρίβειας Επίγεια Σάρωση Λέιζερ (TLS) καινοτομεί στις αξιολογησεις της απόθεσης ιζημάτων”, δήλωσε ο Καθηγητής Διόφαντος Χατζημιτσής, κύριος ερευνητής και Διευθυντής του Κέντρου Αριστείας ΕΡΑΤΟΣΘΕΝΗΣ. “Με την ενσωμάτωση της TLS με UAV και δορυφορικές εικόνες, παρέχουμε ένα ολοκληρωμένο και εξαιρετικά ακριβές σύνολο δεδομένων που είναι πλέον διαθέσιμο στο Τμήμα Ανάπτυξης Υδάτων Κύπρου για την ενίσχυση της διαχείρισης υδάτινων πόρων και τη στρατηγική λήψη αποφάσεων.”
