Carte des débits

Cartographie de débits : plusieurs méthodologies de prédétermination des débits ont été développées à INRAE afin d’établir une carte nationale de débits de référence en tout point du réseau hydrographique. Il s’agit de trouver un consensus entre elles et aider les gestionnaires à s’en servir.

Ce projet de recherche finalisée a été financé par l’Onema et s’est déroulé sur 4 ans (2008-2012). L’objectif était de produire une cartographie nationale des débits moyens et des débits d’étiage résultant d’un consensus entre trois méthodologies de prédétermination des débits développées à INRAE pour permettre aux services gestionnaire des bassins versants de réaliser l’état des lieux et de mettre en œuvre la Directive Cadre Européenne. L’étude se base sur des techniques de régionalisation à partir d’un échantillon commun de 632 bassins versants.

• La première méthodologie utilise la modélisation pluie-débit au pas de temps mensuel, développée à l'INRAE d'Aix-en-Provence (contact : Nathalie Folton)
• La deuxième méthodologie utilise des méthodes géostatistiques (krigeage) et est développée à l'INRAE de Lyon (contact : Éric Sauquet)
• La troisième méthodologie utilise un modèle distribué et régionalisé exploitant les variables climatiques et est développée à l'INRAE d'Antony (contact : Vazken Andréassian)

Si un travail d’intercomparaison des méthodes a bien été réalisé, l’objectif n’était pas de déterminer quel était le meilleur modèle pour prédéterminer les variables cible, mais plutôt de prendre en compte les qualités de chacun des modèles pour affiner au mieux l’estimation finale (et sans jamais dégrader l’estimation la meilleure).

Pour permettre à chaque modèle de s’exprimer nous avons utilisé une combinaison bayésienne. Ce type de combinaison, outre le fait qu’il permet d’ajouter autant de nouvelles variables que l’on souhaite (c’est-à-dire, autant d’estimations que l’on veut provenant de divers méthodes), donne également un accès direct à l’incertitude associée à l’estimation finale du multi-modèle. La pondération affectée à chaque méthode au sein de la combinaison est dépendante du critère de performance de la méthode sur un jeu d’observations prédéfini (632 stations hydrométriques réparties sur l’ensemble du territoire).

La combinaison bayésienne consiste en un ajustement d’une loi statistique sur un jeu de données. A chaque apport d’une nouvelle information (ici, à chaque prise en compte d’une nouvelle estimation provenant d’une des trois méthodologies), la loi est réajustée. Après la prise en compte des toutes les estimations, on obtient une estimation moyenne et un écart type associé.

La combinaison proposée, appliquée à la maille sur les productions issues des trois méthodologies, assure la continuité des débits le long du réseau hydrographique. Pour l’agrégation des débits, nous nous appuyons sur le réseau de la BD-Carthage version 2010 et d’un plan de drainage issu d’un MNT à 100m, qui nous permet d’obtenir la surface drainée en chaque maille.

Télécharger les fichiers SIG : https://doi.org/10.57745/KX5UAN