Étude du couvert nival et des niveaux d'eau à l'aide de la télédétection et impact sur la prévision des inondations

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La prévision des inondations est un enjeu grandissant afin d'assurer la sécurité des populations. Les changements climatiques vont augmenter les aléas météorologiques, complexifiant ainsi la prévision des zones inondées. La prévision des inondations nécessite, à la fois, une modélisation hydrologique pour estimer les débits qui arrivent dans les rivières et une modélisation hydraulique pour évaluer les niveaux d'eau et les zones inondées. L'objectif à long terme de ce programme de recherche est de développer des approches innovantes en hydrologie et hydraulique utilisant des données de télédétection afin d'améliorer la prévision des inondations. Les objectifs spécifiques seront concentrés selon deux axes principaux. Axe 1 : Développer des méthodes de suivi spatio-temporel des caractéristiques du couvert de neige et des niveaux d'eau tirant partie d'observations provenant de drones et de satellites Axe 2 : Mettre en ouvre un schéma d'assimilation combinant un modèle hydrologique et un modèle hydraulique pour une prévision des inondations L'importance du couvert de neige a un impact majeur sur les inondations printanières. Une meilleure connaissance des caractéristiques du couvert nival (épaisseur, équivalent en eau, humidité) permettra d'améliorer les prévisions des débits dans les rivières lors de la crue printanière.  Le programme de recherche proposé étudiera les caractéristiques du couvert de neige à l'aide de la télédétection par drone et de stations de mesure afin de mieux comprendre la distribution spatiale de la neige et ainsi développer de meilleures méthodes d'interpolation. De même, une meilleure connaissance de l'état des niveaux d'eau améliorera les prévisions des inondations. Or, il existe peu d'observation de niveaux d'eau, et ces observations sont ponctuelles dans l'espace. Le lancement du satellite SWOT, prévu pour 2021, offrira la possibilité unique d'estimer les niveaux d'eau des lac et réservoirs, ainsi que les débits et niveaux des rivières de largeur de plus de 100 m. La télédétection radar permet également de cartographier l'étendue des zones inondées et la combinaison des deux types d'observations (SWOT et radar) a le potentiel d'améliorer l'estimation des niveaux d'eau. Les applications potentielles en hydraulique sont nombreuses mais encore peu explorées. Le programme de recherche proposé vise à développer des approches d'assimilation des données dans des modèles hydrauliques incluant différentes sources d'informations, dont les données de télédétection. La prévision des inondations passe par une modélisation hydrologique afin d'estimer les débits qui serviront d'intrants à un modèle hydraulique. Peu d'études ont porté sur l'assimilation des données dans un système de prévision hydrologie-hydraulique et le programme de recherche proposé se penchera sur cette question.  Améliorer les prévisions par l'intégration de données de télédétection à des modèles permettra ainsi une meilleure gestion de la ressource en eau.