Amélioration des prévisions des débits à l'aide de l'intégration dans les modèles hydrologiques d'informations hydrométriques (niveaux, débits, étendues d'eau) issues de nouveaux produits satellitaire

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La prévision hydrologique pour les bassins non jaugés (i.e., en absence de stations hydrométriques) reste un défi majeur, et ce malgré plusieurs décennies de recherche. Cela dit, de nouveaux capteurs satellitaires ouvrent de nouvelles possibilités. La mission Surface Water and Ocean Topography (SWOT), prévue fin 2022, fournira des observations de niveaux d'eau pour les plans d'eau de superficies supérieures à 6 ha ainsi que pour les rivières de largeurs supérieures à 100 m. La résolution temporelle au Canada est d'environ 10 jours. Différents algorithmes sont également disponibles pour estimer les débits dans les rivières à partir des données SWOT. La mission NISAR (NASA-ISRO SAR), prévue trois mois après celle de SWOT, déploiera un radar à synthèse d'ouverture (RSO) en bande L visant, entre autres, un meilleur suivi des milieux humides avec une résolution temporelle de 12 jours. Le signal brut, grâce à la longueur d'onde plus longue de la bande L, permettra une meilleure pénétration du signal pour les zones avec végétation que celles des satellites actuels, en plus d'offrir une résolution spatiale de 5 à 10 m. Il existe actuellement différents RSO en bande C, tels que la Mission de la Constellation Radarsat (MCR) ou les satellites Sentinel-1 de résolution spatiale et temporelle similaires à celles de NISAR. La combinaison de ces informations offre l'opportunité d'un meilleur suivi des milieux humides; milieux qui modulent tant les débits de crues que ceux d'étiages. L'objectif principal du projet de recherche est donc d'améliorer nos connaissances des bassins versants non jaugés à l'aide de nouvelles Observations de la Terre provenant de la télédétection. Le projet se concentre sur deux questions de recherche : 1) Est-ce qu'une meilleure connaissance spatiale des débits en rivière et des niveaux d'eau des lacs et réservoirs permet d'améliorer la modélisation hydrologique d'un bassin? 2) Est-ce que les données satellitaires peuvent améliorer le paramétrage des milieux humides dans la modélisation hydrologique ?Le projet sera réalisé sur deux territoires, soit le Nouveau-Brunswick ainsi que le bassin versant de la rivière Saint-François au sud du Québec, à l'aide des activités suivantes : 1) Validation de produits satellitaires SWOT de débits en rivières avec des mesures sur le terrain. 2) Mise en 'uvre du modèle HYDROTEL sur différents bassins versants du Nouveau-Brunswick. Le modèle est déjà disponible pour le bassin versant de la rivière Saint-François. 3) Suivi des milieux humides des deux territoires à l'aide d'une combinaison de produits satellitaires (SWOT, NISAR, MCR, Sentinel-1). 4) Amélioration du calage des modèles HYDROTEL à l'aide des données spatialisées de débits.5) Amélioration du paramétrage des modules de milieux humides isolés et riverains d'HYDROTEL à l'aide des données satellitaires. L'amélioration de la robustesse des prévisions hydrologiques que l'on entrevoit par l'ajout d'observations satellitaires représente la retombée majeure de ce projet. En effet, un système de prévision plus robuste permettra de faire des prévisions plus justes et ainsi de quantifier plus adéquatement les risques associés aux inondations et aux faibles débits, deux problématiques qui se produiront davantage dans un contexte d'un climat en évolution.