Modéliser le flot

Comme nous l'avons mentionné il y a quelques mois, l'un des défis de Swot sera d'estimer opérationnellement le débit des cours d'eau, à chaque fois que des mesures seront prises au-dessus d'une rivière par le satellite. Les études ont progressé, et des solutions sont maintenant proposées. L'une des principales difficultés est que si le satellite mesure la hauteur de l'eau, la pente et la largeur de la rivière, l'estimation du débit doit aussi tenir compte de la rugosité du lit et de sa bathymétrie pour être calculée de façon analytique. Or celles-ci ne sont pas connues pour chaque rivière qui sera survolée par Swot, et, de plus, elles peuvent varier.
Pour y remédier, un algorithme a été proposé par l'Insa-IMT avec Cnes-CS corp./ICube/Legos. Cet algorithme est basé sur un modèle hiérarchique dédié d'écoulement fluvial (constitué d'un modèle 0,5D et du classique modèle dynamique 1D St-Venant), et sur un processus avancé d'assimilation variationnelle des données. L'estimation d'une valeur moyenne a priori de l'une des quantités recherchée (bathymétrie ou débit) peut être cruciale. Ensuite, le modèle 0,5D dédié permet de fournir une première estimation du débit, de la bathymétrie et de la rugosité qui sont ensuite ré-estimés en minimisant la différence entre le résultat du modèle et les données. Le modèle de débit et l'algorithme d'estimation ont également été appliqués à des rivières tressées assez complexes (par exemple dans une partie du Rio Negro en Amazonie). Avec une seule mesure in situ de la section transversale on peut estimer la bathymétrie avec précision (~100 km de long). Après une année d'apprentissage, le modèle dérivé 0.5D de faible complexité permettra dans le futur de fournir des valeurs de débit en temps réel à partir de mesures Swot.
Swot ouvrira de toutes nouvelles possibilités de mesures et d'études hydrologiques. Les préparatifs sont en cours afin que les données puissent être utilisées par une communauté aussi large que possible une fois la phase d'étalonnage terminée.