Informations et ressources scientifiques
sur le développement des zones arides et semi-arides

Accueil du site → Doctorat → France → 2014 → Estimation spatialisée de l’évapotranspiration à l’aide de données Infrarouge thermique à haute et basse résolution

Université Paul Sabatier de Toulouse (2014)

Estimation spatialisée de l’évapotranspiration à l’aide de données Infrarouge thermique à haute et basse résolution

Bigeard Guillaume

Titre : Estimation spatialisée de l’évapotranspiration à l’aide de données Infrarouge thermique à haute et basse résolution

Auteur : Bigeard Guillaume

Université de soutenance : Université Paul Sabatier de Toulouse

Grade : Doctorat 2014

Résumé
Dans un contexte de réchauffement climatique, l’estimation de l’évapotranspiration (ET) à grande échelle sur des paysages agricoles présente un enjeu considérable pour la gestion des ressources en eau. L’ET peut être estimée de façon spatialisée en combinant la modélisation des transferts d’énergie et d’eau à l’interface sol-végétation-atmosphère (SVAT), et l’utilisation de données satellitaires. En particulier les données infra-rouge thermique (IRT) permettent d’évaluer la température de surface (TS) et constituent une information précieuse pour la résolution des bilans d’énergie. Dans ce contexte cette thèse s’intéresse à l’intercomparaison multi-résolutions de 2 approches : 1. En simulant avec TSEB [Norman et al., 1995a], un modèle de bilan d’énergie en surface (SEB) forcé directement avec des données IRT (ASTER, LANDSAT7, MODIS). Il est conçu pour être piloté par télédétection mais simplifié et donc limité. 2. En agrégeant les estimations à haute résolution spatiale (à l’échelle de la parcelle agricole) issues du modèle SEtHyS [Coudert et al., 2006], un modèle plus complexe qui inclue la résolution du bilan d’eau et qui peut être contraint par des données IRT. Il nécessite la connaissance d’un plus grand nombre de paramètres et d’entrées ce qui rend sa spatialisation plus délicate. Dans une première partie des données in-situ recueillies sur 3 sites expérimentaux en France et au Maroc ont permis d’étalonner les modèles, d’évaluer leurs performances et d’effectuer des analyses de sensibilité pour différents cas de figure (climat tempéré ou semi-aride, type de culture, stade phénologique, stress hydrique...), et ainsi mettre en évidence leurs domaines de validité et préparer la phase de spatialisation. Dans une seconde partie, un outil a été développé afin de gérer de façon semi-automatisée les simulations spatialisées multi-résolutions de l’ET avec les 2 approches. Des scénarios de spatialisation en liens avec les contenus en eau dans le sol ont été testés, et une méthode innovante a été proposée afin d’inverser des quantités d’irrigation à partir de l’information relative contenue dans une image de TS. Cette partie a permis de mettre en place les premières briques d’un travail exploratoire et ouvre des perspectives intéressantes quant à l’assimilation de données pour le suivi de l’irrigation, mais aussi pour l’étude de l’impact de la spatialisation des pluies, de l’impact des pentes sur le transfert radiatif, et l’amélioration des produits ET à basse résolution spatiale.

Présentation (SUDOC)

Version intégrale

Page publiée le 30 mars 2015, mise à jour le 25 novembre 2017