Evaluation du potentiel en petite hydroelectricite du bassin versant de wassadou en utilisant le modele hydrologique SWAT

L’augmentation de la quantité de CO2 et le réchauffement climatique due aux énergies fossiles ont rendu nécessaire le besoin d’explorer d’autres sources d’énergies inépuisables, disponibles et non polluantes telles que les énergies renouvelables. L’énergie hydraulique représente 19% de la production mondiale. Les Petites Centrales hydroélectriques sont de petites unités deproduction peu couteuses. Le potentiel en hydroélectricité dépend du débit et de la hauteur de chute. Dans cette étude, nous sélectionnons des sites en vue de l’évaluation du potentiel en petite hydroélectricité dans le bassin versant de Wassadou sur le fleuve Gambie. Grâce à ArcGis, et au modèle numérique de terrain (MNT) 11 affluents ont été retenus, et 35 sites d’emplacements de petite centrale hydroélectrique (PCH) identifiés. Le modèle hydrologique SWAT a été calibré pour une période d’observation 1990-1995 et validé sur la période 1996-1998. La précision du modèle a été confirmée par le coefficient de détermination (R2 = 0,70) et le critère d’efficacité Nash-Sutcliffe (ENS = 0,80). Ce modèle a été utilisé pour générer les débits journaliers au niveau de chaque site sur la période 1990-1998 ce qui a permis de construire les courbes des débits classés. Un potentiel hydroélectrique total de 147 421, 14 229, et 1 859 kW disponibles 40, 50 et 60% respectivement sur l’ensemble des 35 sites a été évalué. Les résultats de cette étude constituent un outil de décision à l’intention des décideurs politiques et des investisseurs pour la sélection des sites appropriés et la mise en oeuvre des petites centrales hydroélectriques en vue de répondre aux besoins énergétiques dans les zones éloignées.

ZFOREST : UN PROTOTYPE DE PLATEFORME WEB DE COVISUALISATION LIDAR, RASTER ET VECTEUR À GRANDE ÉCHELLE.

En recherche comme en exploitation forestière, la donnée Lidar aéroportée apporte des clefs de compréhension surla structure du terrain, de la forêt et par extension, des informations sur la biomasse aérienne. Mais pour être utile, cette donnée Lidar doit couvrir de vastes étendues tout en étant très résolue spatialement. Ces caractéristiques se traduisent par de grands volumes de données très difficiles à visualiser, manipuler et étudier sans l’aide de logiciels très onéreux.Dans le cadre du projet ANR FORESEE, nous avons développé un logiciel web, de visualisation mixte nuage de pointsLidar / surface 3D issue d’un Modèle Numérique de Terrain / carte / photographie aérienne et terrestre / donnée vectorielle : la plateforme zForest. Ce logiciel, qui s’adresse aux chercheurs en télédétection et à terme aux exploitants forestiers, permet la navigation à grande échelle dans des données massives et leur exploration, du niveau de détail le plus large (la région) jusqu’au plus fin (l’arbre). Cet outil permet la mesure, l’annotation et l’extraction des données. Il propose également une interface de programmation web (API) permettant à d’autres outils du marché d’utiliser ses données sources. zForest étant une plateforme web, elle est disponible sans installation sur tous les navigateurs internet récents, facilitant son accessibilité et son déploiement.

Mesure des débits par photogrammétrie adaptée aux rivières torrentielles

Face aux besoins de suivis hydrométriques et compte tenu des limites d'installation de stations de mesure traditionnelles sur les cours d'eau réunionnais à lit mobile et en tresse, l'Office de l'eau Réunion et les universités de Bretagne Occidentale et de La Réunion ont développé un système de mesure automatique des débits par photogrammétrie. Ce système innovant se base sur la mesure des vitesses d'écoulement de surface par la technique de la PIV (Particle Image Velocimetry), sur l'élaboration d'un modèle numérique de terrain du tronçon de mesure et une détection automatique du masque d'eau. Des algorithmes de calcul ont été développés sous MATLAB de manière (i) à traiter une vidéo acquise en temps réel ou pour réaliser des jaugeages à distance et (ii) à convertir un pack de vidéos acquises automatiquement toutes les 30 minutes afin d'obtenir une chronique de débit en continu. Les comparaisons avec les valeurs de débits jaugés ont montré des écarts maximums de 9.0 % après la calibration du système de mesure. Cette technologie, pouvant être autonome en énergie ou raccordée au réseau électrique, ouvre des perspectives intéressantes pour le suivi des cours d'eau complexe ou des phénomènes hydrologiques extrêmes.

Apport Des Images ETM+ Et Du Modèle Numérique De Terrain (MNT) A La Cartographie Des Fractures En Région Montagneuse : Secteur De Timia (Massif De l’Aïr, Nord Du Niger)

Timia is located at the Aïr massifs region. This locality, which is the substratum that constituted the basement formations, has some difficulty of water supply. This present study focuses on fractures mapping to acquire the best knowledge of the fractured aquifer in Timia zone. The methodological approach is based on landsat7 image processing and DEM, especially directional filtering and shaded digital terrain models. These diverse processing has shown complementarity between the satellites images and DEM in linear mapping on the one hand and in establishing a lineaments map on the other hand. The lineament map showed that the fractures network is distributed in the following directions: N0°-N10°, N140°-N170°, N 70°- N100°, and N30°-N50°. These fractures map, which was allowed to increase the density of faults from the previous studies, were used to actualize hydrogeological knowledge and in determining the favorable sites for drilling boreholes in Timia locality.

Comparaison de Modèles Numériques de Surface photogrammétriques de différentes résolutions en forêt mixte. estimation d'une variable dendrométrique simple : la hauteur dominante

Le renouveau de la photogrammétrie et le développement de moyens aéroportés légers tels que les drones permettent de nouvelles applications dans le domaine de l'aménagement et la gestion forestière.L'estimation de variables forestières se fait dans le cadre de processus longs et fastidieux sur le terrain. Dans l'idée d'automatiser l'extraction de variables dendrométriques, nous mettons en place une méthodologie pour générer les modèles numériques de surfaces (MNS) par photogrammétrie multi-vues les plus précis possibles compte-tenu des limites imposées par les algorithmes de calcul. Nous utilisons pour ce faire la suite photogrammétrique libre de l'IGN MicMac.Notre zone d'étude se situe dans la forêt domaniale du Ventouret (région PACA) qui est une forêt mixte de moyenne montagne. Pour qualifier la précision de ces MNS, nous disposons de relevés dendrométriques sur des placettes d'analyse de 700 m² représentatives des peuplements les plus fréquents à l'échelle de la forêt. Ces zones ont été survolées par un drone multi-rotors équipé d'un appareil photo numérique à focale fixe. Les clichés ont une résolution spatiale de 2,5 cm contre 25 cm pour les prises de vues standardisées de l'IGN.Afin d'étudier l'impact de la résolution sur la qualité des MNS générés, nous dégradons la résolution des prises de vues du drone jusqu'à obtenir un pixel terrain d'une quarantaine de centimètres. Nous comparons ensuite les altitudes de chaque MNS avec des pointés stéréoscopiques de référence réalisés manuellement sur les prises de vues originales.En soustrayant à chaque MNS un modèle numérique de terrain (MNT) LiDAR, nous calculons ensuite un modèle de hauteur de couvert (MHC). L'étude de la distribution des hauteurs sur chaque placette et d'un modèle statistique de hauteur dominante (H0) nous permettent de conclure sur l'intérêt de l'approche photogrammétrique et de déterminer des résolutions spatiales optimales pour appuyer le travail des gestionnaires et aménagistes forestiers.

Estimation de la conductivité hydraulique des zones discrètes de réseaux de fractures à partir des charges hydrauliques : application au bassin versant du N’zo (ouest de la Côte d’Ivoire)

L’estimation de la conductivité hydraulique d’un aquifère de socle à l’échelle régionale demeure un défi majeur. À cette échelle, les données sont rares, en quantité et en qualité. Cette étude propose une approche d’estimation de la conductivité hydraulique des aquifères de socle à partir de la calibration d’un modèle d’écoulement au moyen des charges hydrauliques. Elle est appliquée au bassin du N’zo couvrant une superficie de 4 300 km2. La méthodologie adoptée fait l’hypothèse que la perméabilité de l’aquifère est liée à des fractures verticales, perméables sur 100 m à partir de la surface. Elle fait aussi l’hypothèse que ces fractures peuvent être identifiées sous forme de linéaments et que tous les linéaments sont des fractures et sont perméables. La première étape de cette méthodologie est la cartographie des zones discrètes de perméabilité de l’aquifère. Elles sont identifiées à partir de l’analyse de la densité et l’orientation des « fractures » à l’échelle de mailles de travail. Les fractures sont assimilées aux linéaments cartographiés à partir d’une image radar. Six configurations spatiales de zones discrètes de perméabilité sont générées avec des mailles carrées de 2 à 12 km de côté. La deuxième étape porte sur la construction du modèle numérique d’écoulement à partir des limites extérieures du bassin versant, du MNT (Modèle numérique de terrain), du réseau hydrographique et d’une recharge uniforme. Enfin, la troisième étape consiste à transférer chaque configuration de zones discrètes de perméabilité générée au sein du modèle numérique d’écoulement, puis à le calibrer en régime permanent au moyen de charges hydrauliques observées ponctuellement (86 points de mesure). Les résultats indiquent que le modèle optimal de distribution spatiale des zones discrètes de perméabilité est obtenu avec les mailles de 4 km de côté. Les conductivités hydrauliques calculées oscillent entre 1,1 x 10-6 et 2,4 x 10-5 m∙s-1. Cependant, ces valeurs doivent être prises avec précaution, car l’identification des zones homogènes du réseau de fractures est basée sur l’approche très controversée des linéaments et la calibration est effectuée seulement avec des charges hydrauliques et non avec des flux. Le modèle conceptuel ainsi élaboré pourrait être amélioré en caractérisant l’hétérogénéité de l’aquifère de socle à partir d’autres hypothèses telles que la lithologie et par l’introduction d’autres types de données dans la calibration (ex. : débits, carte piézométrique).

Apports Du Modele Numerique De Terrain Mnt A La Modelisation Du Relief Et Des Caracteristiques Physiques Du Bassin Versant Du Moyen Beht En Amont Du Barrage El Kansera (Sillon Sud Rifain, Maroc)

The watershed of the Beht River occupies the southwest part of the Sebou watershed with an area of 4,603.77 km2. It starts in the Causse of Middle Atlas, drains the northern edge of central Morocco and ends in the rifan south wrinkles at the level of dam El Kansera. The geographical information system (GIS) and ASTER images with a resolution of 30m have been of great use for creating thematic maps and automatic extraction of a multitude of parameters and physiographic indices of this watershed. These parameters, very characteristic, allow to assess the weight of the geomorphology on surface water flow and the influence of the latter by the risk of erosion and of flooding which have a very negative consequences on human and material plan, at the level of the studied watershed.

Cartographie des végétations herbacées des marais littoraux à partir de données topographiques LiDAR

La microtopographie, et par extension le régime hydrique joue un rôle primordial dans la répartition spatiale des végétations des zones humides. L'objectif de ce travail est d'évaluer l'intérêt des données topographiques LiDAR pour la cartographie des communautés végétales prairiales. La méthode appliquée repose sur le seuillage du Modèle Numérique de Terrain en fonction des valeurs altimétriques caractérisant les différents relevés phytosociologiques sur un site de 35 ha du Marais Poitevin. Les résultats montrent que les communautés mésophiles, méso-hygrophiles et hygrophiles ont pu être classées automatiquement avec une précision globale de 89.6% (Kappa = 0.83). La cartographie produite au 1:5000ème constitue un support pour le suivi et la gestion des habitats naturels.

Pinastéréo - Estimation de la hauteur dominante et de la biomasse forestière dans le massif des Landes de Gascogne à partir d'images stéréoscopiques Pléiades

La futaie de pin maritime du Massif des Landes de Gascogne fait l'objet d'une sylviculture dynamique ; les dommages occasionnés par les tempêtes Martin (1999) et Klaus (2009) puis par des ravageurs (scolytes) ont entrainé une forte diminution de la ressource en bois. Cela a accentué la demande de la filière forêt-bois aquitaine pour un suivi permanent, précis et spatialisé de celle-ci. L'étude Pinastéréo ouvre des perspectives nouvelles en la matière grâce au modèle numérique de surface (MNS) obtenu par corrélation d'images stéréoscopiques Pléiades. Sa combinaison avec le modèle numérique de terrain BD Alti® fournit le modèle de hauteur de canopée (MNHC). La précision des MNS et MNHC a été évaluée avec des mesures de référence (LiDAR aérien, placettes de levers dendrométriques) ; elle s'est avérée satisfaisante. Il est montré que la hauteur dominante des peuplements de pin maritime, leur volume aérien total et leur biomasse peuvent être modélisés à partir du MNHC. Une carte de la hauteur dominante a alors été produite sur un site de référence ; celle de la biomasse reste à faire. Les faibles incertitudes observées sur les estimations de hauteur et de volume sont très prometteurs pour une généralisation de la méthode au Massif landais ou même à d'autres futaies régulières résineuses.

L'orthomosaïque à échelle départementale : les performances de l'imagerie Pléiades comparées au produit BD ORTHO®

Les performances de l'imagerie des satellites Pléiades permettent-elles d'envisager de l'utiliser pour la production d'orthomosaïques d'emprises départementales qui soient conformes aux spécifications de la BD ORTHO® de l'IGN? Tel est l'enjeu technique des tests de faisabilité que rapporte cet article. Quatre orthomosaïques départementales ont été constituées à partir de scènes fournies par le CNES et Airbus Defence and Space dans le cadre de la Recette Thématique Utilisateurs des données Pléiades. Les deux premiers prototypes, réalisés à partir de premières images de 2012 du satellite 1A, souffraient principalement de défauts d'exhaustivité (du fait de la combinaison des contraintes de programmation et des aléas climatiques) et de défauts planimétriques (du fait de la combinaison de trop forts angles d'incidence et d'inexactitudes dans le modèle numérique de terrain utilisé pour l'orthorectification). L'aspect, qui reste inhabituel pour les familiers de l'imagerie aérienne, n'était pas encore optimal (du fait de la version utilisée à l'époque de l'algorithme de fusion radiométrique des images). L'amélioration de l'algorithme de fusion, le travail sur la programmation de l'acquisition, facilitée par le lancement du satellite 1B, et le renforcement des contraintes sur les angles d'incidence et le taux de nébulosité ont permis de produire les deux prototypes suivants (sur des acquisitions de 2013) à un meilleur niveau de conformité à ce qui est attendu de la BD ORTHO®. L'imagerie Pléiades se montre ainsi potentiellement complémentaire de l'imagerie aérienne dans le cycle de renouvellement des couvertures nationales, ce qu'illustre notamment un autre test que nous avons mené, consistant à incruster l'orthorectification du massif du Mont-Blanc, vu par Pléiades, dans l'orthomosaïque BD ORTHO® d'origine aérienne du département de la Haute-Savoie (74).