L’eau occupe une place importante pour le développement durable d’un pays comme Madagascar qui bénéficie d’une grande potentialité en ressource en eau. La bonne gestion de ces ressources devrait figurer parmi les priorités de nos politiques de développement. Comme nous le savions déjà, la modélisation hydrologique figure parmi les outils à la disposition des hydrologues et des hydrauliciens pour traiter différents problèmes d’ingénierie : études de crues, analyse des risques d’inondation, dimensionnement d’un pont, évaluation des ressources en eau, etc.
EVALUATION DES PLUIES PAR SATELLITE
PRINCIPE DE LA TELEDETECTION – PLUIES ESTIMEES PAR SATELLITE
La précipitation présente de très grande variabilité spatiale et temporelle, c’est pourquoi on utilise les informations de l’imagerie de divers satellites. L’estimation des pluies par satellite a fait l’objet de recherches déjà anciennes (environ une vingtaine d’années) y compris celle des chercheurs de l’organisme ORSTOM. Ces recherches ont pour objectif d’explorer les possibilités d’estimation des pluies à tous les niveaux de l’échelle spatiotemporelle et en temps quasi réel.
LA TELEDETECTION
a) Définition :
D’après Ferdinand Bonn et Guy Rochon dans le « Précis de télédétection », en 1993, la télédétection est définie comme étant une discipline scientifique qui regroupe l’ensemble des connaissances et des techniques utilisées pour l’observation, l’analyse, l’interprétation et la gestion de l’environnement à partir des mesures et d’images obtenues à l’aide des platesformes aéroportées, spatiales et terrestre ou maritime. La télédétection s’agit d’une acquisition à distance, sans contact direct avec l’objet détecté. « Ensemble des connaissances et techniques utilisées pour déterminer des caractéristiques physiques et biologiques d’objets par des mesures effectuées à distance sans contact matériel avec ceux-ci » .
b) Principe général de la télédétection :
La télédétection est considérée comme un moyen de connaître un objet, ou un ensemble d’objets distribués spatialement, en fonction :
• des signaux électromagnétiques aux différentes longueurs d‘onde ;
• de l’évolution du signal électromagnétique de l’objet dans le temps ; de la répartition d’un objet dans l’espace géographique ; et ainsi
• des liaisons temporelles de l’objet avec les autres objets de nature différente qui l’entourent ou qui lui sont connexes.
Cette information est portée vers le système d’observation à l’aide d’un rayonnement électromagnétique, comme la lumière, qui est la manifestation visible de ce rayonnement. Le système d’observation reçoit ce rayonnement et le traduit en éléments compréhensibles par l’utilisateur comme des images ou des données chiffrées.
Pour cela, la télédétection par satellite utilise les propriétés du rayonnement électromagnétique ainsi que son comportement dans l’atmosphère ; les parties adéquates du spectre déterminent le choix des capteurs embarqués à bord des satellites météorologiques. Les capteurs utilisés sont pour le moment des capteurs « passif » », des radiomètres. Mais dans le cas de la détection des pluies par les microondes, l’emploi d’un capteur « actif » (radar) est possible : pour l’information sur la précipitation par l’effet de l’absorption, par les gouttes d’eau, du rayonnement émis par la surface. Ce capteur « actif » recueillerait le renvoi (réflectance) par les gouttes d’un rayonnement émis par une source artificielle. Les domaines spectraux les plus utilisés sont : le visible, le proche infrarouge et l’infrarouge. Les longueurs d’onde du visible se situent entre 0,4 et 0,7µm ; le rayonnement solaire, qui est une source chaude à environ 6 000°C, est compris dans cette bande spectrale. Le visible et le proche infrarouge (de 0,7 à 1,1µm) correspondent à une fenêtre atmosphérique qui constitue le canal visible du Météosat.
PLUIES ESTIMEES PAR SATELLITE
METHODES D’ESTIMATION DE LA PRECIPITATION PAR SATELLITE
L’estimation des pluies par satellite emploie plusieurs méthodes telles citées ci après :
a) Les méthodes « infrarouge »(satellite géostationnaire) :
Ces méthodes se reposent surtout sur la température des nuages ; le canal Infra Rouge Thermique (IRT) indique la température de sommet des nuages, ce sont les nuages froids qui peuvent se précipiter (relation indirecte), et les valeurs obtenues sont rangées dans un fichier dit d’occurrences de nuages à sommet froid (Oc). Dans cette méthode, la corrélation entre la pluie cumulée sur une longue période et la durée de température de brillance inférieure à un seuil est assez forte.
Exemple : Méthode GPI : Global Precipitation Index
Avantages :
Les méthodes « infrarouge » :
‐ permettent d’avoir un échantillonnage satisfaisant (géostationnaire)
‐ sont un bon estimateur de la distribution spatiale de la précipitation
Inconvénients :
Avec les méthodes « infrarouge » :
‐ la partie stratiforme et convective d’un amas ne sont pas différenciées
‐ la relation statistique est valable seulement pour de longs cumuls spatio temporels
‐ l’estimation de la magnitude particulièrement quand la précipitation est induite d’un processus frontal ou d’un processus orographique est faible.
b) Les méthodes « microonde » (satellites défilants) :
▶ Les méthodes par satellite microonde sont basées sur l’émission/absorption ou diffusion par l’eau liquide atmosphérique ou par la glace des nuages.
▶ Elles combinent les informations issues de différents canaux 10 GHZ à 200 GHZ
▶ Interaction entre le rayonnement et les gouttes d’eau et le sol
▶ Pour cette méthode les algorithmes sont distincts sur mer et sur continent : le signal rétrodiffusé augmente lorsque l’humidité augmente ce qui diminue la pénétration du signal radar pour une longueur d’onde donnée.
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