Assimilation de mesures d'humidite de surface dans un modele hydrologique conceptuel global. Apport de la teledetection radar ers/sar

par ARNAUD QUESNEY

Thèse de doctorat en ?

Sous la direction de DANIEL VIDAL MADJAR.

Soutenue en 1999

à Paris 7 .

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  • Résumé

    L'objectif de cette these est l'assimilation de mesures d'humidite du sol dans un modele hydrologique conceptuel global et l'etude de son apport sur la fiabilite des simulations de crue. De 1990 a 1997, une base de donnees d'humidite de surface representative du bassin versant de l'orgeval est constituee. On montre qu'a l'echelle d'un petit bassin agricole, un indice relie a l'etat hydrique superficiel du sol peut etre defini a partir de donnees de teledetection radar ers/sar. L'estimation de l'humidite moyenne du sol est effectuee en selectionnant des types d'occupation du sol sur lesquels il est possible de corriger le signal des effets de vegetation et de negliger, en mesures relatives, les effets de rugosite pour acceder a un signal dependant de l'etat hydrique des surfaces retrodiffusantes. Le modele hydrologique grhum utilise dans cette etude fournit des simulations de debit en bon accord avec les observations. Par contre, le calage du modele sur des mesures de debit de 1991 a 1994 ne conduit pas a des humidites simulees physiques. On montre que la mesure d'humidite est reliee a plusieurs variables d'etat du modele. Deux approches sont alors envisagees afin d'assimiler les observations d'humidite. La premiere se fonde sur une methode d'assimilation variationnelle des humidites et des debits. L'humidite globale mesuree est assimilee en utilisant des relations entre etats et permet de restituer le modele dans de meilleures conditions previsionnelles. La deuxieme approche se fonde sur une assimilation sequentielle des humidites superficielles suivant le filtre de kalman et necessite une reformulation du modele afin d'obtenir des humidites simulees plus physiques. Les derives du modele sont alors corrigees au cours du temps en ajustant les humidites simulees lorsqu'une mesure est disponible. Les ajustements, calcules en fonction des erreurs du modele et des mesures, conduisent a une augmentation des performances du modele en simulation de crues.


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Informations

  • Détails : 309 p.
  • Annexes : 225 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1999

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Sciences de la Terre Recherche - cartothèque - CADIST.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 99 PA07 7209
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