Utilisation conjointe de l'altimétrie spatiale et de la mesure in-situ pour la régionalisation du débit dans le Bassin Versant du Rio Negro
Résumé
This research attempts to answer the following questions:
Is it possible to use the space altimetry radar to distribute the flow within Rio Negro Basin? Further, is it possible to apply the developed methodologies to a poorly gauged basin such as the Caqueta Basin in the Colombian Amazon?
In this study we present how to build a time series of water height at virtual stations (intersection between a satellite track and water) from Topex/Poseidon and ENVISAT radar missions measurements. A hydrodynamic model allows propagating the flows at virtual stations from in-situ measurements of some gauged stations. A rating-curve (stage/discharge relationship) can be estimated at these virtual stations, expanding in-situ measurements and hydrological network. Moreover, this information has been used to determine physical parameters such as the average water depth at each cross section, the bottom slope and the Manning roughness coefficient. The introduction of 21 and 11 virtual stations respectively over the Rio Negro and Caqueta main streams, defines watersheds 10 times smaller than those delimitated from in-situ stations, and for which we can now estimate the discharge from space.
Is it possible to use the space altimetry radar to distribute the flow within Rio Negro Basin? Further, is it possible to apply the developed methodologies to a poorly gauged basin such as the Caqueta Basin in the Colombian Amazon?
In this study we present how to build a time series of water height at virtual stations (intersection between a satellite track and water) from Topex/Poseidon and ENVISAT radar missions measurements. A hydrodynamic model allows propagating the flows at virtual stations from in-situ measurements of some gauged stations. A rating-curve (stage/discharge relationship) can be estimated at these virtual stations, expanding in-situ measurements and hydrological network. Moreover, this information has been used to determine physical parameters such as the average water depth at each cross section, the bottom slope and the Manning roughness coefficient. The introduction of 21 and 11 virtual stations respectively over the Rio Negro and Caqueta main streams, defines watersheds 10 times smaller than those delimitated from in-situ stations, and for which we can now estimate the discharge from space.
Le travail présenté s'attache à répondre aux questions suivantes :
L'altimétrie spatiale radar peut elle être utilisée pour régionaliser les débits du Bassin du Rio Negro ? Si oui, les méthodologies développées peuvent elles être appliquées à un bassin encore moins bien instrumenté, par exemple celui du fleuve Caqueta, en Amazonie Colombienne ?
Nous présentons le méthodologie utilisée pour définir une série temporelle de hauteur d'eau à une station virtuelle (intersection entre une trace satellite et un plan d'eau) à partir des mesures des missions radar Topex/Poseidon et ENVISAT. La mise en œuvre d'un modèle hydrodynamique permet de propager les débits à partir de quelques stations de mesures in-situ jusqu'aux stations virtuelles. Une courbe de tarage (relation hauteur/débit) peut alors être estimée aux stations virtuelles ce qui permet de compléter les mesures in-situ et de densifier le réseau hydrologique; ainsi que déterminer certains paramètres physiques tels que la profondeur moyenne de l'eau sur la section transversale, la pente du fond du lit et le coefficient de rugosité de Manning. L'introduction de 21 et 11 stations virtuelles respectivement sur le cours principal du Rio Negro et le Caqueta, nous a permis de réduire d'environ 10 fois les tailles des bassins pour lesquels on peut disposer désormais de mesures de flux à partir des mesures spatiales.
L'altimétrie spatiale radar peut elle être utilisée pour régionaliser les débits du Bassin du Rio Negro ? Si oui, les méthodologies développées peuvent elles être appliquées à un bassin encore moins bien instrumenté, par exemple celui du fleuve Caqueta, en Amazonie Colombienne ?
Nous présentons le méthodologie utilisée pour définir une série temporelle de hauteur d'eau à une station virtuelle (intersection entre une trace satellite et un plan d'eau) à partir des mesures des missions radar Topex/Poseidon et ENVISAT. La mise en œuvre d'un modèle hydrodynamique permet de propager les débits à partir de quelques stations de mesures in-situ jusqu'aux stations virtuelles. Une courbe de tarage (relation hauteur/débit) peut alors être estimée aux stations virtuelles ce qui permet de compléter les mesures in-situ et de densifier le réseau hydrologique; ainsi que déterminer certains paramètres physiques tels que la profondeur moyenne de l'eau sur la section transversale, la pente du fond du lit et le coefficient de rugosité de Manning. L'introduction de 21 et 11 stations virtuelles respectivement sur le cours principal du Rio Negro et le Caqueta, nous a permis de réduire d'environ 10 fois les tailles des bassins pour lesquels on peut disposer désormais de mesures de flux à partir des mesures spatiales.