Télédétection et ressources en eau/Remote sensing and water resources
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TABLEAU 1
Echelle de modélisation hydrologique et processus associés
ECHELLE
PROCESSUS
PARAMETRES
MODELISATION
Globale
• Réservoirs
• Paramètres moyens (pluie,
ruissellement, ETR)
• Surface, indices de pente, de
forme
• Epaisseur de sol
• Conceptuelle
• Statistique
• Empirique
Semi-distribuée
Séparation entre :
• Parcours de versant
• Réseau de drainage
• Occupation du sol
• Surface, pente, longueur du
versant
• Semidéterministe
Finement
distribuée
• Pluie spatialisée
• Interception
• Evapotranspiration
• Ruissellement de surface
• Ruissellement de subsurface
• Infiltration
• Epaisseur des sols
• Végétation
• Type de sols
• Coefficients d'infiltration de
perméabilité
• Pente azimut de la case
élémentaire
• Déterministe
• Physique
Il faut en outre remarquer que les données facilement disponibles du point de vue hydrologie sont
soit globales soit ponctuelles; celles concernant les versants sont rares et peu régionalisables.
Echelles et paramètres disponibles par télédétection
La vision impose tout d'abord une résolution minimale, le pixel. Il peut être important de noter
que l'agrégation des données est relativement facile au niveau radiométrique : on peut passer
aisément du pixel à des groupes de pixels sur l'ensemble du bassin versant. Plus délicate est
l'agrégation d'objets ou de paramètres de détection, car en dépendance d'échelle.
Cette vision impose en outre une limitation à la couche supérieure de la terre qui restreint le
champ des paramètres disponibles aux termes de surface. Seules les strates supérieures sont
discernables et les éléments de sol (épaisseur, texture) sont exclus.
Prenons quelques exemples :
• On peut s'intéresser à des écoulements de surface selon le schéma dit de Horton, qui explique
les ruissellements par refus à l'infiltration au-delà d'une certaine intensité de pluie. Dans ce cas
les "états de surface " deviennent pertinents et intéressants à décrire. La surface peut être
décrite, à partir de données de télédétection, et découpée en classes plus ou moins propices au
ruissellement.
• Si l'on suppose que les écoulements sont gérés par l'approche dite des "aires contributives", le
repérage des zones saturées devient alors prépondérant. Ceci peut entraîner des recherches
d'index topographiques définissant les potentialités de saturation : l'espace est alors découpé
selon le relief en utilisant les modèles numériques de terrain.
• On peut aussi chercher des indices plus physiques à intégrer dans les modèles :
évapotranspiration (à partir de données thermiques) ou humidité des sols (à partir de données
radar).
Quelle échelle commune ?
Le choix des paramètres utiles et des éventuels découpages de l'espace dépend donc fortement du
type de représentation que l'on cherche à décrire. En pratique, trois cas de tailles de calcul
peuvent s'envisager : pixel, global ou intermédiaire
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TABLEAU 1
Echelle de modélisation hydrologique et processus associés
ECHELLE
PROCESSUS
PARAMETRES
MODELISATION
Globale
• Réservoirs
• Paramètres moyens (pluie,
ruissellement, ETR)
• Surface, indices de pente, de
forme
• Epaisseur de sol
• Conceptuelle
• Statistique
• Empirique
Semi-distribuée
Séparation entre :
• Parcours de versant
• Réseau de drainage
• Occupation du sol
• Surface, pente, longueur du
versant
• Semidéterministe
Finement
distribuée
• Pluie spatialisée
• Interception
• Evapotranspiration
• Ruissellement de surface
• Ruissellement de subsurface
• Infiltration
• Epaisseur des sols
• Végétation
• Type de sols
• Coefficients d'infiltration de
perméabilité
• Pente azimut de la case
élémentaire
• Déterministe
• Physique
Il faut en outre remarquer que les données facilement disponibles du point de vue hydrologie sont
soit globales soit ponctuelles; celles concernant les versants sont rares et peu régionalisables.
Echelles et paramètres disponibles par télédétection
La vision impose tout d'abord une résolution minimale, le pixel. Il peut être important de noter
que l'agrégation des données est relativement facile au niveau radiométrique : on peut passer
aisément du pixel à des groupes de pixels sur l'ensemble du bassin versant. Plus délicate est
l'agrégation d'objets ou de paramètres de détection, car en dépendance d'échelle.
Cette vision impose en outre une limitation à la couche supérieure de la terre qui restreint le
champ des paramètres disponibles aux termes de surface. Seules les strates supérieures sont
discernables et les éléments de sol (épaisseur, texture) sont exclus.
Prenons quelques exemples :
• On peut s'intéresser à des écoulements de surface selon le schéma dit de Horton, qui explique
les ruissellements par refus à l'infiltration au-delà d'une certaine intensité de pluie. Dans ce cas
les "états de surface " deviennent pertinents et intéressants à décrire. La surface peut être
décrite, à partir de données de télédétection, et découpée en classes plus ou moins propices au
ruissellement.
• Si l'on suppose que les écoulements sont gérés par l'approche dite des "aires contributives", le
repérage des zones saturées devient alors prépondérant. Ceci peut entraîner des recherches
d'index topographiques définissant les potentialités de saturation : l'espace est alors découpé
selon le relief en utilisant les modèles numériques de terrain.
• On peut aussi chercher des indices plus physiques à intégrer dans les modèles :
évapotranspiration (à partir de données thermiques) ou humidité des sols (à partir de données
radar).
Quelle échelle commune ?
Le choix des paramètres utiles et des éventuels découpages de l'espace dépend donc fortement du
type de représentation que l'on cherche à décrire. En pratique, trois cas de tailles de calcul
peuvent s'envisager : pixel, global ou intermédiaire