Suivre les rivières

Image du mois - novembre 2017

Carte mondiale des 4300 stations implementées à bord de Jason-3 (Crédits Legos/Cnes)
Niveau de la Garonneà Caumont (155 m de large) comparé avec des mesures in situ (Crédits Legos/Cnes)
Niveau de la Loire (France) à Saint-Michel (250 m de large), comparé avec des mesures in situ. Avec une corrélation e 0.97, le mode Open Loop de Jason-3 montre un très bon accord entre les deux sources de données (Crédits Legos/Cnes)

Les radar altimètres nadir spatiaux ont été largement utilisés pour mesurer l'élévation des eaux de surface des rivières et des lacs au cours des deux dernières décennies.
Mais comme ces instruments sont principalement conçus pour observer la topographie de surface de l'océan, ils ne sont pas toujours en mesure d'observer les eaux continentales. Dans le cas de rivières aux rives abruptes (c'est-à-dire dans des vallées de quelques kilomètres de large, bordées de pentes supérieures à 50 m), les altimètres ont tendance à observer le sommet de la topographie environnante plutôt que la rivière elle-même. Cela se produit pour toutes les largeurs de cours d'eau, mais plus fréquemment pour les petites rivières. L'altimètre embarqué à bord de Jason-3, lancé en janvier 2016, est doté d'un mode alternatif de fonctionnement des instruments, le mode de suivi par modèle numérique de terrain (Diode/DEM) ou mode Open-Loop (OL), conçu pour surmonter ce problème.
Cependant, l'utilisation de ce mode de suivi nécessite une connaissance a priori de l'altitude de la cible avec une assez bonne exactitude (généralement une douzaine de mètres). Il n'est pas évident de collecter des données répondant à cette contrainte à l'échelle mondiale.

C'est pourquoi, compte tenu de l'intérêt de l'ensemble de la communauté hydrologique, les équipes du LEGOS et du CNES ont conjugué leurs expertises techniques et scientifiques pour mettre en œuvre la meilleure stratégie. La base de données a ainsi été élargie récemment avec environ 4300 cibles dans le monde entier pour concevoir le nouveau MNT à bord de Jason-3, téléchargé à bord fin août 2017 et activé depuis le cycle 57, trace 160.
 
Ce téléchargement a très bien réussi. La validation effectuée sur quatre cycles montre que les performances altimétriques sur les eaux continentales ont été considérablement améliorées. Par exemple, il a été démontré que de "petits" fleuves comme la Loire ou la Garonne en France, qui n'étaient jamais observés par le passé par les satellites Jason, le sont maintenant pour chaque passage. La taille de la base de données pour Jason-3 sera encore augmentée à l'avenir et un travail similaire sera également effectué pour Sentinel-3. Tout ceci permettra de préparer les avancées majeures attendues en hydrologie avec SWOT.

À l'avenir, nous avons l'intention d'augmenter la taille de la base de données pour Jason-3 et d'effectuer le même travail pour Sentinel-3. Cela permettra de se préparer aux très grands progrès en hydrologie que SWOT apportera dans un proche avenir.

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Références :