Approfondissement de la modélisation hydrologique multimodèle

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Deux tendances se dessinent en modélisation hydrologique multimodèle : la combinaison des sorties de plusieurs modèles et l'élaboration de modèles flexibles offrant une panoplie d'options structurelles. Dans les deux cas, l'idée est de s'inscrire dans une démarche de modélisation hydrologique qui ne cherche pas à identifier a priori un modèle unique, universellement applicable et supérieur à tous les autres. En effet, plusieurs auteurs ont noté l'absence d'une théorie hydrologique universelle à l'échelle du bassin versant.***Pour les cinq prochaines années, cette proposition cible un objectif spécifique principal et deux objectifs spécifiques de moindre poids et découlant du premier :***1. Construire et évaluer un modèle hydrologique multistructure incluant tous les éléments structuraux de vingt modèles hydrologiques globaux préalablement sélectionnés pour leur diversité. Ce modèle multistructure offre notamment l'avantage, par rapport aux modèles pris individuellement, d'offrir le calage simultané de tous les paramètres en jeu, après en avoir réduit leur nombre en partageant ceux de structures semblables, puis à l'aide d'une analyse de sensibilité paramétrique. Le rôle joué par chacune des vingt séries au sein de la distribution prédictive sera alors étudié afin de mieux cerner l'importante notion de diversité hydrologique dans un contexte multimodèle. Une des faiblesses de la modélisation hydrologique multimodèle classique réside dans le fait qu'il faut réfléchir à la combinaison a posteriori des (20) séries produites. Le modèle multistructure proposé permet de s'affranchir de cette question. ***2. Explorer les quelque deux millions de modèles alternatifs nouveaux que peuvent générer sans a priori les multiples combinaisons des structures issues des vingt modèles originaux. Nous souhaitons en priorité comparer la performance des vingt modèles originaux à celle de toutes les nouvelles alternatives possibles. Nous désirons identifier les combinaisons efficaces qui pourraient ajouter à la diversité des vingt modèles originaux.***3. Évaluer l'intérêt du modèle multistructure dans le contexte opérationnel de la prévision hydrologique d'ensemble. Pour ce faire, il faudra adapter la méthode du filtre de Kalman d'ensemble pour l'assimilation séquentielle des observations au fait que le modèle multistructure produise vingt sorties. Il est également probable qu'il faille réduire le nombre de variables d'état du modèle multistructure afin de faciliter sa mise en ouvre.