Estimation régionale de l'évapotranspiration sur la plaine de Kairouan (Tunisie) à partir de données satellites multi-capteurs

par Rim Amri

Thèse de doctorat en Télédétection de la biosphère continentale

Sous la direction de Mehrez Zribi et de Zohra Lili Chabaane.

Soutenue en 2013

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    L'objectif principal de cette thèse est de comprendre le fonctionnement d'un écosystème semi-aride, en développant des méthodologies permettant de combiner des mesures satellites optique et micro-onde et un modèle semi-empirique pour estimer l'évapotranspiration et sa dynamique saisonnière dans une région semi-aride (plaine de Kairouan). L'estimation de cette dernière nécessite une bonne description de la dynamique du couvert végétal et un suivi du stock d'eau dans le sol. Pour se faire, une analyse de la dynamique de la végétation est faite sur la base de la série temporelle SPOT VEGETATION de 1998 à 2010. Pour appréhender le comportement de la végétation face à des fréquentes périodes de sècheresse, une analyse fractale est developpée pour étudier la persistance du couvert végétal. Un nouvel indice statistique VAI " Vegetation Anomaly Index " décrivant l'état du stress hydrique de la végétation a été proposé. Cet indice quantitatif permet de décrire à l'échelle mensuelle l'état de la végétation. Plusieurs approches de validation sont mises en œuvre pour montrer la performance de cet indice. En termes de suivi du stock d'eau dans le sol, l'analyse est basée sur des produits d'humidité (IPF Université de Vienne) des diffusiomètres spatiaux ERS et ASCAT/METOP. Ces produits ont été validés sur notre site d'étude via deux approches différentes. Un indice de sécheresse a été proposé à partir de la longue série de produits d'humidité qui couvre vingt années (de 1991 à 2010). L'indice proposé MAI " Moisture Anomaly Index " est basé sur une analyse des anomalies des variabilités temporelles des stocks d'eau dans le sol, estimées par les satellites ERS et ASCAT/METOP. Une analyse comparative avec d'autres indices de sécheresse, particulièrement le SPI " Standardized Precipitation Index " est faite pour mettre en évidence la performance de cet indice. Ces informations tirées à partir des deux séries temporelles optiques et micro-ondes sont ensuite intégrées dans un modèle simple et opérationnel, le modèle FAO-56 (approche double coefficient culturale) pour la cartographie de l'évapotranspiration réelle journalière. Une validation de cette approche est proposée en confrontant les résultats avec des sorties d'un modèle SVAT : ISBA-A-gs.

  • Titre traduit

    Regional estimation of evapotranspiration on the Lairouan plain from multisensor satellites data


  • Résumé

    The main objective of this thesis is to understand the functioning of a semi-arid ecosystem by developing methodologies from combined optical and microwave satellite measurements in order to assess evapotranspiration and its seasonal dynamics in a semi-arid region (Kairouan plain). The retrieving of the latter requires a good description of the vegetation dynamics and monitoring the water content in the soil. For this purpose, an analysis of vegetation dynamics is made on the basis of the SPOT VEGETATION time series from 1998 to 2010. To understand the vegetation behavior along frequent periods of drought, fractal analysis is an appropriate tool to study the vegetation persistence. A new statistical index referred to VAI "Anomaly Vegetation Index" describing the state of vegetation water stress is proposed. This quantitative index can be used to describe at a monthly scale the state of vegetation. Several validation approaches are implemented to test the performance of this index that confirms its reliability. In terms of monitoring the soil water content, moisture products derived from ERS and ASCAT / Metop scatterometer are availables. These products are validated in our study using two different approaches. A statistical drought monitoring index is proposed from a long time series of moisture products that covers twenty years (from 1991 to 2010). The index proposed referred to MAI "Moisture Anomaly Index" is based on anomaly analysis of temporal variability of soil water content, estimated from ERS and ASCAT / Metop scatterometers. A comparative analysis with other drought indices, particularly SPI "Standardized Precipitation Index" is made and shows the performance of our index. This information derived from the two time series optical and microwave are then integrated into a simple and operational model FAO-56 (dual crop coefficient approach) for mapping at a daily scale the evapotranspiration at 1km resolution. A validation of this approach is generated by comparing the results with the outputs of a SVAT model: ISBA-A-gs.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (176 p.)
  • Annexes : Références bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2013 TOU3 0285
  • Bibliothèque : Observatoire Midi-Pyrénées. Centre de documentation Sciences de l'univers, de la planète et de l'environnement.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2013/OMP/14002
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.