Assas Recherche | Combinaison de la télédétection optique/thermique et la modélisation de surface pour le suivi de l'évapotranspiration en zone montagneuse

Combinaison de la télédétection optique/thermique et la modélisation de surface pour le suivi de l'évapotranspiration en zone montagneuse (Document en Anglais)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Sebbar Badr-Eddine

Sebbar, Badr-Eddine

Nom

Sebbar

Prénom

Badr-Eddine

Nationalité

Français

Date de soutenance : 13-12-2024

Directeur(s) de thèse : Merlin Olivier

Merlin, Olivier

Nom

Merlin

Prénom

Olivier

- Chehbouni Abdelghani

Chehbouni, Abdelghani

Nom

Chehbouni

Prénom

Abdelghani

Etablissement de soutenance : Université de Toulouse (2023-....)

Université de Toulouse (2023-....)

Nom

Université de Toulouse (2023-....)

- Université Mohammed VI Polytechnique (Benguérir, Maroc)

Université Mohammed VI Polytechnique (Benguérir, Maroc)

Nom

Université Mohammed VI Polytechnique (Benguérir, Maroc)

Laboratoire : Centre d'études spatiales de la biosphère (Toulouse ; 2001-....)

Centre d'études spatiales de la biosphère (Toulouse ; 2001-....)

Nom

Centre d'études spatiales de la biosphère (Toulouse ; 2001-....)

Ecole doctorale : École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse)

École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse)

Nom

École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse)

Informations générales

Discipline : Océan, Atmosphère, Climat
Classification : Sciences de la terre

Mots-clés libres : Evapotranspiration, Montagne, Télédétection, Modélisation de surface, Bilan hydrique
Mots-clés :

Satellites artificiels en télédétection
Bilan hydrologique
Topographie

Résumé : Ces dernières années, la technologie satellitaire a surmonté les limitations des méthodes de mesure localisées en permettant la collecte de données à des échelles beaucoup plus larges. En intégrant les observations satellitaires avec la modélisation de surface, il est désormais possible de surveiller l'évapotranspiration (ET) en continu sur de vastes zones, offrant ainsi des informations cruciales sur les dynamiques spatio-temporelles des pertes en eau. Cependant, les régions montagneuses présentent des défis uniques qui ont en grande partie limité les techniques de télédétection de l'ET aux terrains relativement plats. Dans les zones montagneuses, des facteurs topographiques tels que l'altitude, la pente et l'exposition peuvent affecter de manière significative la précision des estimations d'ET dérivées des données thermiques. Si la variabilité des forçages météorologiques et des conditions de surface causée par la topographie n'est pas correctement prise en compte, les modèles d'ET peuvent introduire des erreurs systématiques. Cette étude adapte et évalue les performances de deux modèles d'ET largement utilisés basés sur les données infrarouges thermiques - un modèle de bilan énergétique (TSEB-PT) et un modèle contextuel (LST-VI) - pour évaluer l'impact des effets topographiques sur la précision des estimations d'ET dans le bassin de la Rheraya et ses environs, une région montagneuse située dans le Haut Atlas marocain. Initialement, plusieurs approches méthodologiques ont été introduites pour spatialiser les forçages météorologiques pour les modèles d'ET. Parmi les contributions clés, le développement d'une nouvelle méthode pour désagréger la température de l'air de l'ERA5-Land de sa résolution originale de 9 km à une résolution plus fine de 30 m, spécifiquement conçue pour les régions en altitude. En outre, une approche novatrice a été introduite pour modéliser le rayonnement solaire entrant à haute résolution dans ces terrains complexes. Le travail principal se concentre ensuite sur une évaluation quantitative des différentes méthodes de correction des effets topographiques à la résolution des données thermiques. Ces corrections ont été appliquées aux modèles TSEB-PT et LST-VI, en utilisant les données Landsat C2L2 de résolution 30 m couvrant le bassin de la Rheraya de 2020 à 2022. Les résultats montrent que la prise en compte des effets topographiques a réduit l'incertitude des modèles jusqu'à 60 %, le modèle contextuel se révélant plus robuste lorsqu'une normalisation topographique est appliquée à la température de surface. Enfin, les méthodes développées ont été évaluées en termes de leur impact sur l'amélioration de la fermeture du bilan hydrique au sein du bassin de la Rheraya, en se concentrant sur l'estimation de la recharge (GWR) en tant que résidu de l'équation du bilan hydrique. Un nouveau cadre pour la cartographie continue quotidienne de l'ET, basé sur la version normalisée du modèle LST-VI, a été introduit en utilisant les données MODIS. Le produit d'ET corrigé pour la topographie, ET_TOPO+, a surpassé deux produits d'ET disponibles à l'échelle mondiale, WaPOR et SSEBop, lorsque comparé aux mesures au sol Sur cinq années hydrologiques, l'utilisation d'ET_TOPO+ a permis d'estimer un GWR positif de 1 mm, tandis que les produits WaPOR et SSEBop ont généré des estimations négatives, indiquant une décharge de respectivement 34 mm et 58 mm sur la même période. Ces valeurs négatives sont irréalistes, car elles suggéreraient un afflux d'eau provenant des bassins voisins, ce qui est impossible compte tenu du contexte géologique et topographique de la région.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2024TLSES268
Type de ressource : Thèse

Fiche descriptive