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Estimation dynamique d'un indice d'humidité sur le bassin de la rivière La Grande avec l'aide de données de micro-ondes passives

Benedetti, Bruno (2007). Estimation dynamique d'un indice d'humidité sur le bassin de la rivière La Grande avec l'aide de données de micro-ondes passives. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Afin d'évaluer les variations d'humidité du sol dans les grands bassins, ce mémoire fait une validation de la méthode du Basin Wetness Index (Basist et al., 1998) sur le bassin La Grande en y adaptant le caractère dynamique innové par Temimi et al. (2007). Il en résulte un indice semi-empirique relié au pourcentage d'eau liquide contenu à la surface du sol, qui évolue selon les variations temporelles et hétérogénéités spatiales.

Les micro-ondes passives de l'instrument SSM/I sont utilisées car elles sont sensibles aux variations de la constante diélectrique d'un sol mouillé et que la grande banque de données SSM/I permet un meilleur calage.

Les résultats qualitatifs ainsi obtenus démontrent la sensibilité du BWI aux fluctuations hydrologiques. La réponse du BWI aux évènements pluvieux varie entre 5 à 10 jours. Toutefois, le BWI est dominé par un cycle saisonnier, suggérant l'influence dominante de la croissance de la végétation. L'approfondissement de ce lien pourrait parfaire le développement d'un indice du contenu en eau du sol.

Titre traduit

Dynamic estimate of the basin wetness index over the La Grande basin using microwave data measured by SSM/I

Résumé anglais

The understanding of the water balance holds a definite environmental and economical interest over environmental and economical issues, especially pertaining to northern climates, where the effects of global warming have the most repercussions. The understanding of the dynamics of the large northern Canadian basins is a key to environmental resources management and, particularly in Quebec, to optimize hydroelectric production. Soil moisture is a crucial, though relatively misunderstood, parameter in the surface-atmosphere energy interchange, as well as a good indicator of surface water storage. Given the spatial and temporal heterogeneity, remoteness, and sheer size of the major hydroelectric basins, remote sensing reveals itself as an ideal tool to assess such a factor.

Many remote sensing techniques have been developed in order to estimate the surface soil water content. However, passive microwave prove to be the most popular choice for such studies because they are less affected by the atmosphere and are particularly sensitive to variations in the dielectric constant of wet soils. The Basin Wetness Index, or BWI (Basist et al., 1998), is a semi empirical index of the liquid water content over the first few millimeters of soil, calculated from brightness temperatures remotely sensed by the SSM/I satellite instrument, combined with two fixed empirical parameters
detailing the specifies of the studied region.

The following work validates the BWI method over the La Grande river basin, in Quebec, by adding the dynamical features innovated by Temimi (2006) in order to account for seasonal changes and, most notably, vegetation growth. The BWI is developed for the years 1992 to 1999, from June 1st to September 31st, in order to avoid the particular emissive behaviour of frozen water.

The validation of the BWI is done comparing its seasonal evolution to that of hydrologic parameters. The qualitative results thus obtained show the BWI's sensitivity to hydrological events. The BWI's response to precipitation events generally varies from 5 to 10 days. However, a seasonal cycle dominates the BWI, suggesting a strong link with vegetation growth. Further studies of this link should prove most interesting in refining the most appropriate approach for the development of a soil water content index.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présentée à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la construction." Bibliogr. : f.[163]-170.
Mots-clés libres: Basin, Bassin, Donnee, Grande, Humidite, Index, Indice, La, Micro-Onde, Passif, Riviere, SSM/I, Sol, Teledetection, Wetness
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Brissette, François
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Leconte, Robert
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 04 avr. 2011 18:17
Dernière modification: 05 nov. 2016 00:54
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/553

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