Session 3 : Etat de l’art du couplage et perspectives des hyperfréquences
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écoulements de surface par le modèle Kineros (Woolhiser et al., 1990). Leurs résultats montrent
qu’une estimation moyenne semble suffisante au regard des incertitudes liées à l’estimation des
précipitations, mais l’information sur l’humidité des sols est certainement plus importante sous
les climats plus humides où la distribution initiale de l’humidité conditionne directement
l’extension spatiale du ruissellement. A ce jour enfin, aucun exemple d’utilisation de l’humidité
des sols pour la calibration d’un modèle spatialisé n’existe.
Les possibilités d’utilisation des humidités radar par les modèles hydrologiques demeurent
par conséquent largement inexplorées. Si les auteurs qui se sont intéressés à cette perspective de
couplage soulèvent le faible potentiel d’assimilation de ces données par les modèles existants
(Peck et al., 1981; Vauclin, 1983; Schultz, 1988), et le risque qui en résulte de ne pouvoir
améliorer les estimations des modèles (Engman et Gurney, 1991), diverses stratégies sont
pourtant envisageables. De même que la différence de fonctionnement des bassins selon leur zone
climatique engendre des perspectives d’étude des processus hydrologiques différentes, considérer
les possibilités d’assimilation de l’information radar par les modèles hydrologiques requiert aussi
semble-t-il de distinguer les bassins hortoniens des bassins plus humides.
Modélisation des bassins hortoniens
Il est apparu dans la première section que les modèles qui utilisent les données satellitaires
optiques pour caractériser la surface d’un bassin sont typiquement empiriques et parfois aussi
basés sur le concept de zones hydrologiques homogènes. L’intégration des informations radar est
tout d’abord envisagée dans le cadre de ces modèles avant de considérer les perspectives des
approches plus physiques.
Modèles empiriques et conceptuels
Le radar apporte en premier lieu un complément d’information potentiellement synergique par
rapport aux données optiques, susceptible d’améliorer d’une part la caractérisation des états de
surface (rugosité, cohérence de phase), d’autre part la définition de zones hydrologiquement
homogènes.
Concernant les humidités, la méthode du SCS curve number distingue schématiquement trois
conditions d’humidité antérieures que l’on pourrait apprécier à partir de l’information radar en
tenant compte en outre de la variabilité spatiale. Il en est de même des méthodes basées sur les
expérimentations de simulation des pluies qui font également intervenir un indice d’humidité,
calculé à défaut globalement à partir des précipitations antérieures. Cependant, l’information
radar ne sert à ce niveau qu’à raffiner le traitement de la production de ruissellement qui, s’il est
conduit à l’échelle du pixel, apparaît déjà trop sophistiqué par rapport au traitement du transfert
des écoulements.
On peut alors envisager, lorsque les fonctions de production s’appliquent à l’échelle de
grandes zones homogènes, de déterminer s’il existe des paramètres de transfert propres à chacun
des thèmes de surface par le calage d’un modèle de simulation, qui utilise par exemple comme
Chevallier (1985) la méthode des isochrones. Cette approche désagrégative a d’autant plus de
chances de succès que l’on aura multiplié les observations de débits à l’échelle de sous-bassins;
elle peut également s’appliquer au calage des fonctions de production, ou plus sûrement à la
détermination de coefficients de ruissellement propres à chaque thème.
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écoulements de surface par le modèle Kineros (Woolhiser et al., 1990). Leurs résultats montrent
qu’une estimation moyenne semble suffisante au regard des incertitudes liées à l’estimation des
précipitations, mais l’information sur l’humidité des sols est certainement plus importante sous
les climats plus humides où la distribution initiale de l’humidité conditionne directement
l’extension spatiale du ruissellement. A ce jour enfin, aucun exemple d’utilisation de l’humidité
des sols pour la calibration d’un modèle spatialisé n’existe.
Les possibilités d’utilisation des humidités radar par les modèles hydrologiques demeurent
par conséquent largement inexplorées. Si les auteurs qui se sont intéressés à cette perspective de
couplage soulèvent le faible potentiel d’assimilation de ces données par les modèles existants
(Peck et al., 1981; Vauclin, 1983; Schultz, 1988), et le risque qui en résulte de ne pouvoir
améliorer les estimations des modèles (Engman et Gurney, 1991), diverses stratégies sont
pourtant envisageables. De même que la différence de fonctionnement des bassins selon leur zone
climatique engendre des perspectives d’étude des processus hydrologiques différentes, considérer
les possibilités d’assimilation de l’information radar par les modèles hydrologiques requiert aussi
semble-t-il de distinguer les bassins hortoniens des bassins plus humides.
Modélisation des bassins hortoniens
Il est apparu dans la première section que les modèles qui utilisent les données satellitaires
optiques pour caractériser la surface d’un bassin sont typiquement empiriques et parfois aussi
basés sur le concept de zones hydrologiques homogènes. L’intégration des informations radar est
tout d’abord envisagée dans le cadre de ces modèles avant de considérer les perspectives des
approches plus physiques.
Modèles empiriques et conceptuels
Le radar apporte en premier lieu un complément d’information potentiellement synergique par
rapport aux données optiques, susceptible d’améliorer d’une part la caractérisation des états de
surface (rugosité, cohérence de phase), d’autre part la définition de zones hydrologiquement
homogènes.
Concernant les humidités, la méthode du SCS curve number distingue schématiquement trois
conditions d’humidité antérieures que l’on pourrait apprécier à partir de l’information radar en
tenant compte en outre de la variabilité spatiale. Il en est de même des méthodes basées sur les
expérimentations de simulation des pluies qui font également intervenir un indice d’humidité,
calculé à défaut globalement à partir des précipitations antérieures. Cependant, l’information
radar ne sert à ce niveau qu’à raffiner le traitement de la production de ruissellement qui, s’il est
conduit à l’échelle du pixel, apparaît déjà trop sophistiqué par rapport au traitement du transfert
des écoulements.
On peut alors envisager, lorsque les fonctions de production s’appliquent à l’échelle de
grandes zones homogènes, de déterminer s’il existe des paramètres de transfert propres à chacun
des thèmes de surface par le calage d’un modèle de simulation, qui utilise par exemple comme
Chevallier (1985) la méthode des isochrones. Cette approche désagrégative a d’autant plus de
chances de succès que l’on aura multiplié les observations de débits à l’échelle de sous-bassins;
elle peut également s’appliquer au calage des fonctions de production, ou plus sûrement à la
détermination de coefficients de ruissellement propres à chaque thème.