Télédétection et ressources en eau/Remote sensing and water resources
383
travaux de Collinet (1985) qui, sur des parcelles cultivées tout du moins, n’observe pas de
différence significative entre des simulateurs de 1 m² et de 50 m², l’application de ces mêmes
fonctions de production à l’échelle plus large d’une zone « homogène » paraît nettement plus
délicate.
Il en est de même concernant le transfert où le saut d’échelle peut facilement atteindre quatre
ou cinq ordres de grandeur dans le cadre d’une approche distribuée à l’échelle du pixel. Le
schéma d’agrégation le plus immédiat suppose l’additivité des contributions locales (Puech,
1993); il repose sur l’hypothèse selon laquelle la production d’un pixel se concentre en petites
rigoles qui se rejoignent rapidement pour établir des chemins préférentiels jusqu’au ruisseau,
limitant ainsi les possibilités d’infiltration en chemin (Planchon, 1991). Puech (1993) obtient des
résultats raisonnables sur deux des trois bassins étudiés, avec des facteurs d’échelle entre lame
prédite et lame totale observée de 47 et 90 % sur les bassins de Thyssé Kaymor au Sénégal. Le
bassin de Ndorola, situé en revanche dans une région à la fois plus humide (frange soudanosahélienne du Burkina Faso) et moins cultivée, ne restitue que 5 % de la lame prédite par la même
méthodologie. L’hypothèse d’additivité n’y est donc plus acceptable.
En fait, certaines zones naturelles, comme les brousses tigrées ou les cuirasses ferrugineuses
(apparentes sur les images), sont connues pour ne produire qu’un ruissellement global négligeable
malgré de forts potentiels locaux (Rodier, 1992), ce qui soulève finalement le problème de la
dépendance d’échelle des concepts mêmes de production et de transfert.
Conclusions
Les méthodes précédentes semblent structurellement limitées aux régions hortoniennes et ne
semblent donc guère applicables sous les climats plus humides où ce n’est théoriquement pas
l’occupation du sol qui conditionne le ruissellement d’une parcelle, mais plutôt la position de cette
parcelle dans la toposéquence et les conditions d’humidité initiales du versant. Elles sont de plus
fondamentalement basées sur l’existence d’un lien empirique entre la production de ruissellement
et les thèmes de surface télédétectés, lien qui, s’il est établi à certaines échelles spatiales et
temporelles, mériterait de profondes vérifications avant d’être extrapolé à d’autres échelles.
S’esquisse en revanche la possibilité d’utiliser ces modèles en transposition, c’est-à-dire pour
la prédiction du comportement d’un bassin non instrumenté. Ce type d’application, qui
correspond aux besoins réels des aménageurs, est favorisé au Sahel par la prédominance du seul
processus hortonien et une bonne visibilité de la surface des sols à la fin de la saison sèche. Il
offre un champ de recherche considérable en télédétection car les méthodes empiriques existantes
n’utilisent que quelques descripteurs géomorphologiques globaux (superficie du bassin, indice de
pente, par exemple) pour la régionalisation des paramètres hydrologiques comme le débit de crue
décennal (Rodier et Auvray, 1965; Puech et Chabi-Gonni, 1983). Nul doute que de nouvelles
études statistiques qui incluraient les données de télédétection permettraient d’améliorer
considérablement la très faible précision de ces méthodes.
Cependant, à mesure que l’échelle temporelle considérée s’affine jusqu’à la simulation en
continu de la réponse d’un bassin, les estimations empiriques de production se fragilisent tandis
que les problèmes liés au transfert des écoulements de surface s’accentuent (Gineste, partie I), si
bien que la transposition d’un modèle de simulation ne semble pouvoir s’envisager avec confiance
que lorsqu’une meilleure compréhension des processus le permettra.
383
travaux de Collinet (1985) qui, sur des parcelles cultivées tout du moins, n’observe pas de
différence significative entre des simulateurs de 1 m² et de 50 m², l’application de ces mêmes
fonctions de production à l’échelle plus large d’une zone « homogène » paraît nettement plus
délicate.
Il en est de même concernant le transfert où le saut d’échelle peut facilement atteindre quatre
ou cinq ordres de grandeur dans le cadre d’une approche distribuée à l’échelle du pixel. Le
schéma d’agrégation le plus immédiat suppose l’additivité des contributions locales (Puech,
1993); il repose sur l’hypothèse selon laquelle la production d’un pixel se concentre en petites
rigoles qui se rejoignent rapidement pour établir des chemins préférentiels jusqu’au ruisseau,
limitant ainsi les possibilités d’infiltration en chemin (Planchon, 1991). Puech (1993) obtient des
résultats raisonnables sur deux des trois bassins étudiés, avec des facteurs d’échelle entre lame
prédite et lame totale observée de 47 et 90 % sur les bassins de Thyssé Kaymor au Sénégal. Le
bassin de Ndorola, situé en revanche dans une région à la fois plus humide (frange soudanosahélienne du Burkina Faso) et moins cultivée, ne restitue que 5 % de la lame prédite par la même
méthodologie. L’hypothèse d’additivité n’y est donc plus acceptable.
En fait, certaines zones naturelles, comme les brousses tigrées ou les cuirasses ferrugineuses
(apparentes sur les images), sont connues pour ne produire qu’un ruissellement global négligeable
malgré de forts potentiels locaux (Rodier, 1992), ce qui soulève finalement le problème de la
dépendance d’échelle des concepts mêmes de production et de transfert.
Conclusions
Les méthodes précédentes semblent structurellement limitées aux régions hortoniennes et ne
semblent donc guère applicables sous les climats plus humides où ce n’est théoriquement pas
l’occupation du sol qui conditionne le ruissellement d’une parcelle, mais plutôt la position de cette
parcelle dans la toposéquence et les conditions d’humidité initiales du versant. Elles sont de plus
fondamentalement basées sur l’existence d’un lien empirique entre la production de ruissellement
et les thèmes de surface télédétectés, lien qui, s’il est établi à certaines échelles spatiales et
temporelles, mériterait de profondes vérifications avant d’être extrapolé à d’autres échelles.
S’esquisse en revanche la possibilité d’utiliser ces modèles en transposition, c’est-à-dire pour
la prédiction du comportement d’un bassin non instrumenté. Ce type d’application, qui
correspond aux besoins réels des aménageurs, est favorisé au Sahel par la prédominance du seul
processus hortonien et une bonne visibilité de la surface des sols à la fin de la saison sèche. Il
offre un champ de recherche considérable en télédétection car les méthodes empiriques existantes
n’utilisent que quelques descripteurs géomorphologiques globaux (superficie du bassin, indice de
pente, par exemple) pour la régionalisation des paramètres hydrologiques comme le débit de crue
décennal (Rodier et Auvray, 1965; Puech et Chabi-Gonni, 1983). Nul doute que de nouvelles
études statistiques qui incluraient les données de télédétection permettraient d’améliorer
considérablement la très faible précision de ces méthodes.
Cependant, à mesure que l’échelle temporelle considérée s’affine jusqu’à la simulation en
continu de la réponse d’un bassin, les estimations empiriques de production se fragilisent tandis
que les problèmes liés au transfert des écoulements de surface s’accentuent (Gineste, partie I), si
bien que la transposition d’un modèle de simulation ne semble pouvoir s’envisager avec confiance
que lorsqu’une meilleure compréhension des processus le permettra.