Télédétection et ressources en eau/Remote sensing and water resources
313
DW = EC + P - EV ± K -C
(1)
où DW est la variation de volume, P la pluie, EC l'écoulement à l'aval, EV l'évaporation, K
l'infiltration et les échanges avec la nappe phréatique, C les consommations diverses.
Au cours de la saison sèche (octobre à mai), les termes P et EC sont nuls. Pour une mare non
aménagée, C est nul. Par ailleurs, le terme K infiltration est souvent négligeable devant
l'évaporation qui atteint facilement plusieurs millimètres par jour. L'équation de bilan se réduit
alors pendant la saison sèche à :
DW = - EV
(2)
La baisse du niveau n'est donc sujette qu'à l'évaporation. C'est bien ce que l'on observe sur les
plans d'eau qui présentent, au cours des neuf mois de saison sèche, une évolution de niveau
régulière et parallèle d'une année à l'autre sur toute la zone sahélienne (Grésillon, 1976 ;
Chevallier, 1985 ; Pouyaud, 1989 ; Piaton et Puech, 1992).
Cette particularité permet de relier facilement d'une part date et niveau (équation de bilan),
d'autre part date et surface (données de télédétection). Ainsi, à partir de trois images de la même
saison sèche aux dates T1, T2 et T3 on calcule les surfaces S1, S2 et S3 tandis que les baisses de
niveau correspondantes H1-H2 et H2-H3 sont estimées d'après les données locales d'évaporation
(et éventuellement d'hypothèses sur l'infiltration)
Extraction de l’eau sur images satellite
Les images satellite nous servent dans cette phase à définir des surfaces en eau. La précision de
cette détermination conditionne son utilité.
L'eau pure présente une grande facilité de séparation des autres corps du fait de sa faible
réflectance dans le canal proche infrarouge. Toutefois, dans le Sahel, l'utilisation d'indices de
végétation permet de lever les incertitudes. Le repérage d'un plan d'eau devient alors aisé dès que
sa taille dépasse plusieurs pixels contigus.
La détermination de sa surface se heurte à plusieurs types d'erreur :
• erreurs liées à l'utilisation de la télédétection elle-même :
∗ du fait de l'angle de prise de vue du satellite (en visée oblique) qui introduit un effet de
déformation de la taille du pixel en fonction des conditions de prise de vue. Cet effet a été
corrigé sur les images utilisées (correction de niveau 1B des images SPOT);
∗ du fait de la présentation en mode "raster". L'identification d'une surface par des pixels
introduit une erreur d'autant plus appréciable que la taille du pixel est grande par rapport à
la taille du plan d'eau. Joannès et al. ont trouvé une erreur de 10% pour un carré d'un
hectare délimité sur image SPOT (Joannès et al. 1986);
• erreurs liées au milieu physique :
∗ la présence au Sahel d'herbes aquatiques de bord de mare peut cacher les limites du plan
d'eau et rend impossible la détermination précise des contours (Joannès et al. 1986).
Toutefois, une étude du Cemagref a noté la faible présence de telles herbes sur le site qui
nous intéresse (Piaton et Puech, 1992).
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DW = EC + P - EV ± K -C
(1)
où DW est la variation de volume, P la pluie, EC l'écoulement à l'aval, EV l'évaporation, K
l'infiltration et les échanges avec la nappe phréatique, C les consommations diverses.
Au cours de la saison sèche (octobre à mai), les termes P et EC sont nuls. Pour une mare non
aménagée, C est nul. Par ailleurs, le terme K infiltration est souvent négligeable devant
l'évaporation qui atteint facilement plusieurs millimètres par jour. L'équation de bilan se réduit
alors pendant la saison sèche à :
DW = - EV
(2)
La baisse du niveau n'est donc sujette qu'à l'évaporation. C'est bien ce que l'on observe sur les
plans d'eau qui présentent, au cours des neuf mois de saison sèche, une évolution de niveau
régulière et parallèle d'une année à l'autre sur toute la zone sahélienne (Grésillon, 1976 ;
Chevallier, 1985 ; Pouyaud, 1989 ; Piaton et Puech, 1992).
Cette particularité permet de relier facilement d'une part date et niveau (équation de bilan),
d'autre part date et surface (données de télédétection). Ainsi, à partir de trois images de la même
saison sèche aux dates T1, T2 et T3 on calcule les surfaces S1, S2 et S3 tandis que les baisses de
niveau correspondantes H1-H2 et H2-H3 sont estimées d'après les données locales d'évaporation
(et éventuellement d'hypothèses sur l'infiltration)
Extraction de l’eau sur images satellite
Les images satellite nous servent dans cette phase à définir des surfaces en eau. La précision de
cette détermination conditionne son utilité.
L'eau pure présente une grande facilité de séparation des autres corps du fait de sa faible
réflectance dans le canal proche infrarouge. Toutefois, dans le Sahel, l'utilisation d'indices de
végétation permet de lever les incertitudes. Le repérage d'un plan d'eau devient alors aisé dès que
sa taille dépasse plusieurs pixels contigus.
La détermination de sa surface se heurte à plusieurs types d'erreur :
• erreurs liées à l'utilisation de la télédétection elle-même :
∗ du fait de l'angle de prise de vue du satellite (en visée oblique) qui introduit un effet de
déformation de la taille du pixel en fonction des conditions de prise de vue. Cet effet a été
corrigé sur les images utilisées (correction de niveau 1B des images SPOT);
∗ du fait de la présentation en mode "raster". L'identification d'une surface par des pixels
introduit une erreur d'autant plus appréciable que la taille du pixel est grande par rapport à
la taille du plan d'eau. Joannès et al. ont trouvé une erreur de 10% pour un carré d'un
hectare délimité sur image SPOT (Joannès et al. 1986);
• erreurs liées au milieu physique :
∗ la présence au Sahel d'herbes aquatiques de bord de mare peut cacher les limites du plan
d'eau et rend impossible la détermination précise des contours (Joannès et al. 1986).
Toutefois, une étude du Cemagref a noté la faible présence de telles herbes sur le site qui
nous intéresse (Piaton et Puech, 1992).