Journal d'hydrogéologie et de génie hydrologique

Surveillance des rivières dans le bassin de l'Amazone et du Danube à l'aide d'un radar altimétrique multimission par satellite

Mostafavi M, Roohi Sh, Emadi R et Torabi Azad M

La planète Terre, la « bille bleue », est recouverte à 70 % d'eau. L'eau douce contient environ 2,5 % de la surface terrestre et seulement 0,26 % de l'eau douce se trouve dans les rivières et les lacs. Les rivières sont la ressource en eau douce la plus importante pour l'homme, c'est pourquoi la surveillance de la quantité et de la qualité de l'eau dans les rivières nécessite un système fiable. Le niveau et le débit de l'eau sont deux paramètres essentiels dans une telle surveillance. Les mesures altimétriques par satellite permettent aux hydrologues de mesurer le débit et le stockage à l'échelle du bassin, ce qui est beaucoup plus facile que la surveillance des changements à partir des réseaux de jauges in situ. Cette étude a été menée dans les fleuves Amazone (le plus grand bassin fluvial du monde) et Danube (le deuxième plus grand bassin fluvial d'Europe). Les données altimétriques utilisées pour cette étude sont produites par l'ESA (18 Hz Envisat) et par le CNES (40 Hz SARAL). Pour obtenir la variation du niveau d'eau, 12 scénarios possibles (retrackers Océan, Glace-1, Glace-2 et Glace de mer utilisant les valeurs ALL, MEDIAN et MEAN) ont été traités. Français Après avoir supprimé les valeurs aberrantes, le niveau d'eau de chaque scénario a été validé par rapport à la jauge in situ disponible, pour trouver l'estimateur de niveau d'eau le plus robuste. Ensuite, le débit des rivières dans différents segments a été estimé à partir du meilleur scénario, c'est-à-dire un scénario qui conduit à un RMS minimum pour le niveau d'eau. Pour vérifier la performance des estimations, nous avons utilisé la racine carrée moyenne (RMS) et le coefficient de Nash-Sutcliffe (NS) pour le niveau d'eau et le débit. À une exception près, le RMS du niveau d'eau est compris entre 37 et 72 cm. Une bonne concordance entre l'altimétrie et les données in situ a été observée pour la station Jatuarana sur le fleuve Amazone. Principalement, le niveau d'eau des valeurs MEDIAN suit le niveau d'eau de la jauge in situ mieux que les valeurs MEAN et ALL. Les erreurs de la série chronologique des niveaux d'eau dérivées donnent environ 55 cm en moyenne pour l'Amazone et 62 cm pour le bassin du Danube avec les meilleurs résultats inférieurs à 40 cm à la station Jatuarana en utilisant les données SARAL. Les meilleurs résultats de débit ont également été obtenus pour les stations de Budapest (données SARAL) et de Baja (données Envisat) en considérant RMS et de Jatuarana (données SARAL) en considérant NS.