Observation spatiale et modélisation hydrologique pour la gestion des ressources en eau

Ce mémoire de synthèse décrit les différents travaux de recherche menés depuis dix ans au CEREVE et au CEMAGREF. Ma démarche se situe dans une perspective de développement d'études comportementales de bassins versants, d'études d'impact des influences humaines ou encore d'études d'impact hydrologique du changement climatique. Ces problématiques se sont traduites en questions scientifiques telles que : l'étude des ressources confrontées aux besoins dans une perspective de gestion, l'estimation des paramètres pertinents à l'interface sol-végétation-atmosphère par un couplage de modèles hydro-météorologiques, le développement de modèles caractérisant le comportement du bassin comme outil d'analyse dans le domaine de la prévision, l'analyse des processus à travers une structuration du bassin et une spatialisation de l'information. Pour répondre à ces questions, une démarche scientifique a été suivie et différentes méthodologies ont été développées dans les domaines de la compréhension des processus, la modélisation des comportements hydrologiques, l'assimilation des données et la gestion des ressources. Dans le domaine de la compréhension des processus, les travaux développés ont porté sur l'étude du rôle majeur joué par l'état hydrique du sol dans la formation des écoulements à l'exutoire d'un bassin versant. Un autre point important a été l'étude des potentialités de la télédétection pour suivre l'évolution de cette variable tout au long du cycle hydrologique à l'échelle du bassin versant. Dans le domaine de la modélisation des comportements, les travaux de recherche ont porté sur la modélisation des flux à l'interface sol-végétation-atmosphère et le couplage de schémas de surface à un modèle hydrologique conceptuel. Dans le domaine du contrôle de la dynamique des systèmes modélisés, les recherches ont eu comme objectif la mise en oeuvre de procédures d'assimilation de l'état hydrique du sol dans un modèle hydrologique et l'étude de leur intérêt pour la prévision des crues. Dans le domaine de la gestion de la ressource, les premiers travaux ont eu comme objectif d'améliorer la prévision des débits à l'exutoire d'un bassin, en temps différé tout d'abord puis en temps réel avec intégration dans un système de décision. L'amélioration des outils de prévision s'est faite en parallèle et a abouti au contrôle du risque de crues dans un contexte de gestion des barrages réservoirs.