Télédétection et ressources en eau/Remote sensing and water resources
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Ainsi calculée, la lame ruisselée doit être considérée comme un potentiel de ruissellement,
moyenne pondérée des ruissellements à l'échelle élémentaire. On opère ici un changement d'échelle
du comportement hydrologique puisqu'on passe d'une référence implicite de 1 m
2 (taille de la
mesure en simulation de pluies) au comportement hydrologique d'une surface beaucoup plus
grande, celle d'un versant ou d'une partie de versant. La lame ruisselée à la nouvelle échelle n'est
pas la somme des lames ruisselées élémentaires. La plupart du temps elle lui sera inférieure.
Agrégation à l'échelle des bassins versants
A l'échelle des bassins versants, l'agrégation des ruissellements peut être réalisée soit par simple
sommation pondérée des potentiels de ruissellement des unités cartographiques composant le
bassin versant, soit par utilisation d'une fonction de transfert permettant de décaler dans le temps
l'arrivée des ruissellements à l'exutoire du bassin. Nous ne traiterons ici que de la simple
sommation et de l'utilisation d'une fonction de calage.
La cartographie des états de surface d'un bassin versant permet de connaître, au terme de la
procédure de traitement des images, les superficies occupées, sur ce bassin, par les différentes
unités cartographiques. A chaque unité cartographique on peut associer un coefficient de
pondération (β u ) correspondant à la surface qu'il occupe sur le bassin versant. La somme
pondérée des potentiels de ruissellement (PR u ) de toutes les unités fournit une estimation du
potentiel de ruissellement global à l'échelle du bassin versant (PR g ), soit :
PR g = Σ u (β u * PR u )
(5)
La lame ruisselée réelle (LR) est ensuite obtenue par l'utilisation d'une fonction de calage de
laquelle on extrait le coefficient de calage (CC) et l'ordonnée à l'origine (B), qui varient au cours
de la saison des pluies puisqu'ils représentent les pertes par transfert le long des versants et dans
le réseau hydrographique.
LR = CC * PR g + B
(6)
Les valeurs du coefficient de calage et de l'ordonnée à l'origine sont obtenues par analyse des
relations entre les valeurs du potentiel de ruissellement et les lames ruisselées observées à
l'exutoire du bassin versant, ces relations étant supposées linéaires.
APPLICATION À LA DÉTERMINATION DES CRUES
Prédétermination des crues de fréquence décennale
La principale difficulté et la principale source d'erreurs dans l'utilisation des méthodes Orstom et
CIEH, pour la prédétermination des crues de fréquence décennale (FAO, 1996), consiste à
déterminer le coefficient de ruissellement de même fréquence. Il paraît donc judicieux de se servir
à cet effet des nouvelles technologies. Dans ce but, Jean Rodier a proposé (1992) de définir les
classes d'infiltrabilité des petits bassins versants d'Afrique tropicale par le calcul des lames
ruisselées pour une pluie utile égale à 50 mm (Pu = 50 mm) et un indice d'humectation égal à 5
mm (IK = 5 mm). Mais on peut aussi calculer directement les lames ruisselées correspondant aux
pluies de fréquence décennale.
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Ainsi calculée, la lame ruisselée doit être considérée comme un potentiel de ruissellement,
moyenne pondérée des ruissellements à l'échelle élémentaire. On opère ici un changement d'échelle
du comportement hydrologique puisqu'on passe d'une référence implicite de 1 m
2 (taille de la
mesure en simulation de pluies) au comportement hydrologique d'une surface beaucoup plus
grande, celle d'un versant ou d'une partie de versant. La lame ruisselée à la nouvelle échelle n'est
pas la somme des lames ruisselées élémentaires. La plupart du temps elle lui sera inférieure.
Agrégation à l'échelle des bassins versants
A l'échelle des bassins versants, l'agrégation des ruissellements peut être réalisée soit par simple
sommation pondérée des potentiels de ruissellement des unités cartographiques composant le
bassin versant, soit par utilisation d'une fonction de transfert permettant de décaler dans le temps
l'arrivée des ruissellements à l'exutoire du bassin. Nous ne traiterons ici que de la simple
sommation et de l'utilisation d'une fonction de calage.
La cartographie des états de surface d'un bassin versant permet de connaître, au terme de la
procédure de traitement des images, les superficies occupées, sur ce bassin, par les différentes
unités cartographiques. A chaque unité cartographique on peut associer un coefficient de
pondération (β u ) correspondant à la surface qu'il occupe sur le bassin versant. La somme
pondérée des potentiels de ruissellement (PR u ) de toutes les unités fournit une estimation du
potentiel de ruissellement global à l'échelle du bassin versant (PR g ), soit :
PR g = Σ u (β u * PR u )
(5)
La lame ruisselée réelle (LR) est ensuite obtenue par l'utilisation d'une fonction de calage de
laquelle on extrait le coefficient de calage (CC) et l'ordonnée à l'origine (B), qui varient au cours
de la saison des pluies puisqu'ils représentent les pertes par transfert le long des versants et dans
le réseau hydrographique.
LR = CC * PR g + B
(6)
Les valeurs du coefficient de calage et de l'ordonnée à l'origine sont obtenues par analyse des
relations entre les valeurs du potentiel de ruissellement et les lames ruisselées observées à
l'exutoire du bassin versant, ces relations étant supposées linéaires.
APPLICATION À LA DÉTERMINATION DES CRUES
Prédétermination des crues de fréquence décennale
La principale difficulté et la principale source d'erreurs dans l'utilisation des méthodes Orstom et
CIEH, pour la prédétermination des crues de fréquence décennale (FAO, 1996), consiste à
déterminer le coefficient de ruissellement de même fréquence. Il paraît donc judicieux de se servir
à cet effet des nouvelles technologies. Dans ce but, Jean Rodier a proposé (1992) de définir les
classes d'infiltrabilité des petits bassins versants d'Afrique tropicale par le calcul des lames
ruisselées pour une pluie utile égale à 50 mm (Pu = 50 mm) et un indice d'humectation égal à 5
mm (IK = 5 mm). Mais on peut aussi calculer directement les lames ruisselées correspondant aux
pluies de fréquence décennale.