Télédétection et ressources en eau/Remote sensing and water resources
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Une des applications opérationnelles de la technologie radar concerne pourtant le suivi des
inondations; elle s’appuie sur une décroissance marquée du signal résultant de la réflexion
spéculaire de l’onde à la surface de l’eau. Sur le même principe, un critère de seuillage aux
faibles intensités radar a été proposé pour suivre l’extension des zones saturées (Brun et al.,
1990). Nos premières tentatives d’application à partir des images ERS-1 montrent cependant que
ce schéma de détection ne semble pas pertinent à l’échelle des petits bassins où la saturation
n’implique pas nécessairement une forte présence d’eau libre à la surface des sols.
Il semble donc qu’il faille attendre que la technologie radar permette une estimation absolue
de l’humidité superficielle d’un sol, à moins de formuler l’hypothèse d’une plus grande
persistance de l’humidité superficielle pour ces zones, liée à l’alimentation des nappes
sous-jacentes, et se traduisant par la plus faible variation possible de l’humidité (et par
conséquent du signal radar).
Zones d’érosion
La sensibilité du signal radar au micro-relief de la cible permet en principe de détecter des
changements de rugosité même si le lien entre la rugosité effective perçue par le capteur et la
rugosité du sol n’est pas évident.
Si d’autre part seule l’information en puissance (le coefficient de rétrodiffusion) est
couramment disponible et utilisée, les progrès techniques récents ont montré l’intérêt de
l’interférométrie pour la génération des MNT et l’étude des changements superficiels des surfaces
terrestres (Massonnet et al., 1993). Interviennent alors de nouvelles variables, à savoir la
différence de phase entre deux acquisitions aux géométries sensiblement identiques (principe de
l’interférométrie) ou encore le degré de cohérence, qui sont très sensibles aux modifications du
micro-relief survenant entre l’acquisition d’un couple d’images (Wegmüller et Werner, 1995), et
qui permettent par conséquent d’envisager de repérer les manifestations de l’érosion hydrique des
sols et d’en suivre l’évolution spatiale et temporelle.
PERSPECTIVES D’ASSIMILATION PAR LES MODÈLES HYDROLOGIQUES
D’un point de vue théorique, le champ d’application des humidités radar dans le domaine de la
modélisation hydrologique paraît considérable; elles peuvent en effet servir :
• à la confrontation avec les prévisions des modèles distribués,
• à l’initialisation ou à la réinitialisation périodique de l’état hydrique des modèles,
• à la calibration des modèles spatialisés.
D’un point de vue pratique cependant, ne serait-ce qu’à partir de l’observation au sol de
l’extension des zones saturées, les efforts pour valider les simulations du fonctionnement
hydrologique interne à un bassin sont rarissimes (Ambroise et al., 1995). Engman et al. (1989)
ont utilisé les hyperfréquences passives (aéroportées) pour suivre l’évolution de la structure
spatiale des humidités résultant du drainage et de l’évapotranspiration sur un petit bassin forestier
de 37 ha; ces observations ont permis d’identifier les zones contribuant au débit de base et de
contrôler les résultats d’un modèle d’écoulement subsuperficiel (Sloan et Moore, 1984). Goodrich
et al. (1994) ont également utilisé les micro-ondes passives pour étudier la sensibilité, à
différentes échelles, des conditions initiales de l’humidité d’un bassin sur la simulation des
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Une des applications opérationnelles de la technologie radar concerne pourtant le suivi des
inondations; elle s’appuie sur une décroissance marquée du signal résultant de la réflexion
spéculaire de l’onde à la surface de l’eau. Sur le même principe, un critère de seuillage aux
faibles intensités radar a été proposé pour suivre l’extension des zones saturées (Brun et al.,
1990). Nos premières tentatives d’application à partir des images ERS-1 montrent cependant que
ce schéma de détection ne semble pas pertinent à l’échelle des petits bassins où la saturation
n’implique pas nécessairement une forte présence d’eau libre à la surface des sols.
Il semble donc qu’il faille attendre que la technologie radar permette une estimation absolue
de l’humidité superficielle d’un sol, à moins de formuler l’hypothèse d’une plus grande
persistance de l’humidité superficielle pour ces zones, liée à l’alimentation des nappes
sous-jacentes, et se traduisant par la plus faible variation possible de l’humidité (et par
conséquent du signal radar).
Zones d’érosion
La sensibilité du signal radar au micro-relief de la cible permet en principe de détecter des
changements de rugosité même si le lien entre la rugosité effective perçue par le capteur et la
rugosité du sol n’est pas évident.
Si d’autre part seule l’information en puissance (le coefficient de rétrodiffusion) est
couramment disponible et utilisée, les progrès techniques récents ont montré l’intérêt de
l’interférométrie pour la génération des MNT et l’étude des changements superficiels des surfaces
terrestres (Massonnet et al., 1993). Interviennent alors de nouvelles variables, à savoir la
différence de phase entre deux acquisitions aux géométries sensiblement identiques (principe de
l’interférométrie) ou encore le degré de cohérence, qui sont très sensibles aux modifications du
micro-relief survenant entre l’acquisition d’un couple d’images (Wegmüller et Werner, 1995), et
qui permettent par conséquent d’envisager de repérer les manifestations de l’érosion hydrique des
sols et d’en suivre l’évolution spatiale et temporelle.
PERSPECTIVES D’ASSIMILATION PAR LES MODÈLES HYDROLOGIQUES
D’un point de vue théorique, le champ d’application des humidités radar dans le domaine de la
modélisation hydrologique paraît considérable; elles peuvent en effet servir :
• à la confrontation avec les prévisions des modèles distribués,
• à l’initialisation ou à la réinitialisation périodique de l’état hydrique des modèles,
• à la calibration des modèles spatialisés.
D’un point de vue pratique cependant, ne serait-ce qu’à partir de l’observation au sol de
l’extension des zones saturées, les efforts pour valider les simulations du fonctionnement
hydrologique interne à un bassin sont rarissimes (Ambroise et al., 1995). Engman et al. (1989)
ont utilisé les hyperfréquences passives (aéroportées) pour suivre l’évolution de la structure
spatiale des humidités résultant du drainage et de l’évapotranspiration sur un petit bassin forestier
de 37 ha; ces observations ont permis d’identifier les zones contribuant au débit de base et de
contrôler les résultats d’un modèle d’écoulement subsuperficiel (Sloan et Moore, 1984). Goodrich
et al. (1994) ont également utilisé les micro-ondes passives pour étudier la sensibilité, à
différentes échelles, des conditions initiales de l’humidité d’un bassin sur la simulation des