L’humidité de surface du sol (0-5 cm) est une variable clé en agro-hydro-météorologie puisqu’elle contrôle de nombreux processus à l’interface sol-atmosphère tels que l’infiltration, le ruissellement et l’évaporation du sol. Bien que le signal télédétecté microonde soit significativement influencé par l’humidité de surface, l’utilisation de ce type de données de pour estimer cette variable n’est pas directe. Dans la catégorie des données micro-ondes passives, les produits sont disponibles quotidiennement à l’échelle globale mais à une résolution spatiale très faible, de l’ordre de 40-50 km pour AMSR-E en bande C et SMOS en bande L.
Dans ce contexte, des méthodes de désagrégation spatiale ont été développées telle que DISPATCH (DISaggregation based on Physical And Theoretical scale CHange, Merlin et al. 2012b) qui estime l’humidité superficielle à 1 km de résolution en synergie avec les données VIS-PIR et IRT de MODIS, et à 100 m de résolution avec les données ASTER et LANDSAT. Une version opérationnelle de DISPATCH 1 km est implémentée au CATDS (Centre Aval de Traitement des données SMOS, www.catds.fr). Ces données DISPATCH sont utiles pour l’estimation de l’évapotranspiration (et de sa partition en évaporation/transpiration), la prévision des risques d’inondation, de feu de forêt, d’invasion acridienne, etc. Les travaux actuels visent à améliorer la désagrégation de DISPATCH 100 m en exploitant la synergie avec les données radar Sentinel-1.
L’humidité zone racinaire est comme on l’a vu une variable utile pour contraindre les modèles TSVA, mais elle constitue également l’information opérationnelle de première importance pour gérer l’irrigation d’une parcelle. L’irrigant décide en effet non pas directement à partir de la consommation de la culture (ET) mais bien à partir de l’humidité du sol si il doit irriguer ou pas. L’humidité de la zone racinaire n’est toutefois actuellement pas accessible directement par les données satellitaires, mais peut être obtenue à partir d’informations de surface (humidité de la surface du sol, végétation, température…) qui peuvent être reliées à l’humidité en zone racinaire via un bilan eau-énergie.
Les estimations de l’humidité en zone racinaire peuvent ainsi être obtenues chaque jour en assimilant l’humidité superficielle et/ou la température de surface dans un modèle de surface (LSM) forcé par les données météorologiques. Ici encore, la synergie entre longueurs d’onde (visible, proche infrarouge, moyen infrarouge, infrarouge thermique, microondes bande C et bande L) et résolutions spatiales (de 10 m à 40 km) est de mise pour obtenir les meilleurs résultats.
Dans ce contexte, des méthodes de désagrégation spatiale ont été développées telle que DISPATCH (DISaggregation based on Physical And Theoretical scale CHange, Merlin et al. 2012b) qui estime l’humidité superficielle à 1 km de résolution en synergie avec les données VIS-PIR et IRT de MODIS, et à 100 m de résolution avec les données ASTER et LANDSAT. Une version opérationnelle de DISPATCH 1 km est implémentée au CATDS (Centre Aval de Traitement des données SMOS, www.catds.fr). Ces données DISPATCH sont utiles pour l’estimation de l’évapotranspiration (et de sa partition en évaporation/transpiration), la prévision des risques d’inondation, de feu de forêt, d’invasion acridienne, etc. Les travaux actuels visent à améliorer la désagrégation de DISPATCH 100 m en exploitant la synergie avec les données radar Sentinel-1.
L’humidité zone racinaire est comme on l’a vu une variable utile pour contraindre les modèles TSVA, mais elle constitue également l’information opérationnelle de première importance pour gérer l’irrigation d’une parcelle. L’irrigant décide en effet non pas directement à partir de la consommation de la culture (ET) mais bien à partir de l’humidité du sol si il doit irriguer ou pas. L’humidité de la zone racinaire n’est toutefois actuellement pas accessible directement par les données satellitaires, mais peut être obtenue à partir d’informations de surface (humidité de la surface du sol, végétation, température…) qui peuvent être reliées à l’humidité en zone racinaire via un bilan eau-énergie.
Les estimations de l’humidité en zone racinaire peuvent ainsi être obtenues chaque jour en assimilant l’humidité superficielle et/ou la température de surface dans un modèle de surface (LSM) forcé par les données météorologiques. Ici encore, la synergie entre longueurs d’onde (visible, proche infrarouge, moyen infrarouge, infrarouge thermique, microondes bande C et bande L) et résolutions spatiales (de 10 m à 40 km) est de mise pour obtenir les meilleurs résultats.
Description d’un site de flux type
La compréhension du fonctionnement hydrique des couverts agricoles repose sur des jeux de données collectés au niveau de stations de mesure de flux installées durant tout le cycle de la culture.
Au cours de ces expériences sont mesurés en continu :
- L’humidité et les flux de chaleur dans le sol (à plusieurs profondeurs)
- Le flux d’évapotranspiration au moyen de mesure de flux turbulents (« eddy correlation ») ou par scintillométrie
- Le bilan radiatif de la surface
- Les paramètres météorologiques (température et humidité de l’air, vitesse du vent, rayonnement).
- des mesures de flux d’eau souterrains au moyen de lysimètres. Les micro-lysimètres (diamètre 25 cm) permettent également de mesurer séparément végétation annuelle et sol nu
- des mesures de flux de sève et/ou des mesures isotopiques sur l’eau permettant de distinguer les fractions évaporée et transpirée
- des mesures d’état hydrique de la végétation (température des feuilles, indice PRI, potentiel foliaire).
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