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09.06.2008 11:24 Il y a: 12 yrs

Les applications de l'altimétrie en vidéo : Hydrologie et fleuves

Categorie: Mises à jour du site

Bien qu'initialement développée pour l'étude des surfaces océaniques, l'altimétrie satellitaire a rapidement vu son champ d'application élargi à la surveillance des eaux continentales.

Voir la vidéo Hydrologie et fleuves : flash (9 Mo) ou mpeg (25 Mo)

Parce qu'elle est source de vie, l'eau est une ressource capitale. Mais cette ressource ne se décrit pas seulement comme une simple molécule, elle doit être également douce, saine et accessible pour assouvir les besoins vitaux de chaque habitant de notre planète. Alors qu'aujourd'hui, un cinquième de la population mondiale subit un stress hydrique, les besoins ne cessent de s'amplifier et la ressource de se dégrader. Qu'elle soit synonyme de pénurie ou de surabondance, l'eau doit donc faire l'objet d'une gestion rationnelle et globale.

En abolissant les frontières et en offrant un suivi homogène des eaux continentales dans l'espace et dans le temps, les techniques de télédétection spatiale constituent un outil performant dans l'objectif de cette gestion. En outre, ces techniques trouvent tout leur intérêt dans des zones isolées, où les systèmes de collecte de mesures in situ rencontrent particulièrement des problèmes de maintenance, de mise à disposition ou d'intercalibration des données. Mesures optiques, altimétrie, radiométrie, gravimétrie sont autant de techniques spatiales qui ont permis de développer de nouvelles applications hydrologiques pour suivre les fluctuations des eaux continentales. Sur un fleuve, une rivière, une zone inondée, un lac, dans le sol, ... le niveau, le débit, le profil, la pente, le volume, le nivellement, le bilan hydrologique,  peuvent ainsi être mesurés.

Bien qu'initialement développée pour l'étude des surfaces océaniques, l'altimétrie satellitaire a rapidement vu son champ d'application élargi à la surveillance des glaces et du niveau des grands plans d'eau continentaux tels que les grands lacs américains ou les mers fermées. Sur de tels objets relativement étendus, les observations sont de bonne qualité car les conditions de mesure sont très proches de celles du plein océan. Progressivement, la maîtrise croissante de la technique altimétrique, l'application de traitements et de corrections spécifiques au milieu continental, le développement d'algorithmes tentant de mieux discerner le signal réfléchi sur la terre du signal réfléchi sur l'eau  a permis le suivi d'objets de taille plus réduite, et d'améliorer la qualité des mesures. Car, si sur l'océan, l'altimètre ne rencontre qu'une surface homogène (de l'eau), sur une surface continentale, l'altimètre doit parfois faire face à des contrastes topographiques ou de texture très conséquents qui provoquent son décrochement : il ne peut plus délivrer de mesures. Une autre limitation provient de la technique de radar altimétrique elle-même. L'altimètre fournit une mesure exactement au nadir du satellite, c'est-à-dire sur une surface restreinte le long de la trace du satellite, ce qui limite l'échantillonnage spatial et empêche toute surveillance globale et systématique des eaux continentales. Dans une configuration idéale, la précision des hauteurs d'eau mesurées par altimétrie a pu être estimée à 10 cm, valeur tout à fait acceptable au regard des amplitudes saisonnières parfois très importantes de fleuves comme l'Amazone.

Le lancement du satellite altimétrique Jason-2 dans quelques jours, vient à point nommé pour poursuivre les séries temporelles initiées sur les eaux continentales depuis 1991 avec ERS-1 puis en 1992 avec Topex/Poséidon. Pour la première fois, un satellite altimètre possède dans sa mémoire interne un profil des altitudes des zones survolées. L'altimètre de Jason-2 sera alors capable d'anticiper les contrastes topographiques, de mieux calculer la date de retour de l'écho radar, de définir plus rapidement les transitions terre/eau et donc de fournir plus de données.

Plus d'information :

  • Applications: Hydrologie et terres émergées
  • Poster : Surveiller les ressources en eau (pdf)
  • Mercier F., 2001: Altimétrie spatiale sur les eaux continentales : apport des missions Topex/Poséidon et ERS‑1&2 à l'étude des lacs, mers intérieures et bassins fluviaux. Ed. CLS, Thèse de l'Université Paul Sabatier (Toulouse III), 240 pp.
  • Hydroweb (Legos): la base de données hydrologiques par altimétrie.
  • River&Lake (Esa): Base de données altimétriques en temps quasi-réel sur les lacs et rivières.
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