Analyse et assimilation de données d’observation de la terre

Différents outils mathématiques, mis au service de la modélisation numérique des crues soudaines, ont permis d’identifier les processus essentiels à représenter pour la genèse des crues soudaines. Le modèle pluie-débit MARINE développé à l’IMFT est environné d’un dispositif complet, destiné non seulement à faciliter sa mise en œuvre sur un nouveau site d’étude mais également à analyser les chemins de l’eau simulés par le modèle pour pouvoir les confronter aux observations disponibles.

Ces mêmes méthodes sont également appliquées à la modélisation en hydraulique fluviale à partir des équations de Saint-Venant 1D ou 2D. Dans le cadre de plusieurs projets CNES-TOSCA (Centre national d’études spatiales – Terre solide, Océan, Surfaces Continentales, Atmosphère, 2012-2018), analyses de sensibilité et assimilation de données sont implémentés dans des modèles hydrodynamiques, afin de réaliser des estimations de débit sur les grands fleuves à partir de mesures issues de la télédétection. L’un des principaux objectifs de la future mission spatiale d’altimétrie large fauchée Surface Water and Ocean Topography (SWOT – mission conjointe NASA/CNES) est d’estimer le débit des fleuves à partir des mesures de l’interféromètre SAR KaRIn (Ka-band Radar Interferometer). SWOT ne mesurera pas directement le débit mais les cotes d’eau, pentes et étendues des zones en eau. Pour estimer le débit à partir de ces observations, il est nécessaire de disposer de données complémentaires telles que la bathymétrie du cours d’eau, les coefficients de frottement et des modèles numériques et/ou analytiques. L’objectif principal des études menées est de quantifier l’apport potentiel des données SWOT pour calculer le débit des cours d’eau à l’échelle mondiale (Brisset et al., Advances in Water Resources, 2018).

Estimation de débit sur un tronçon de Garonne à partir d'observations de type mission SWOT (Source : Brisset et al., Advances in Water Resources, 2018)