Modélisation des variations de l'humidité du sol et de la fraction en eau libre sur le bassin versant de la rivière Mackenzie

Toussaint, Thibauld (2003). Modélisation des variations de l'humidité du sol et de la fraction en eau libre sur le bassin versant de la rivière Mackenzie. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les relevés de température et de précipitation effectués depuis plusieurs décennies semblent montrer un réchauffement global de la planète. Afin d'étudier ce phénomène, le Canada participe à une étude internationale par l'intermédiaire de l'étude du bassin de la rivière Mackenzie (projet MAGS).

La connaissance des eaux de surface est un paramètre indispensable pour connaître le fonctionnement hydrologique d'un bassin versant. En raison de la grandeur du bassin, la télédétection s'est avéré être l'outil privilégié pour connaître ces données. Un modèle radiatif a alors été développé pour simuler la température de brillance issue du capteur SSM/I. À partir de ce modèle et de cartes SSM/I, l'humidité du sol et la fraction en eau libre ont pu ensuite être extraites pour les années 1998-1999.

Malgré les imprécisions du modèle, les résultats obtenus ont donc permis de fournir un indice sur les variations de stockage en eau de surface sur le bassin.

Titre traduit

Modelling soil moisture and surface water storage on the Mackenzie river basin

Résumé traduit

The threat of climate change is becoming increasingly real as years of climate data is being analyzed over the world. Climate change will impact the hydrology of watersheds and affect the water resource of regions, provinces and countries. With an abundant water reserve, but yet with large areas with water scarcity problems, Canada is concerned with potential impacts of climate change and participates in the International GEWEX project (Global Energy and Water Experiment Study) that aims at a better understanding of climatology and hydrology. The Canadian contribution to GEWEX is a comprehensive study of the Mackenzie Nordic river basin.

Soil moisture in the non-saturated zone is a key component of surface water storage that partly controls the energy exchange with the atmosphere. On a basin the size of the Mackenzie, satellite remote sensing is the only possible option to estimate surface soil moisture at the basin scale. This work aims at the determination of surface soil moisture and fraction water surface maps of the Mackenzie River basin using images from the SSM/I sensor, and to use these maps in the estimation of surface water storage on the basin. To achieve this goal, soil moisture maps generated by the WATCLASS distributed hydrology model are used with a simple radiative transfer model to simulate brightness temperature maps that are compared with SSM/I maps. After calibration, the model is inverted to produce soil moisture and fraction water surface maps from SSM/1 data.

Results indicate that the modelled brightness temperature maps correlate well with the SSM/I data and that there is a strong link between soil moisture and SSM/1 brightness temperature. Results also show that it is important to consider free surface water which has a strong effect on the brightness temperature. Nevertheless, despite these promising results, the scarcity of ground data, the heterogeneity of the Makenzie River Basin and calibration problems with WATCLASS impose limitations on the establishment of an accurate profile of surface water storage on the basin over time.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la construction". Bibliogr.: f. [128]-130.
Mots-clés libres:	Bassin, Canada, Eau, Fraction, Humidite, Hydrologique, Libre, Mackenzie, Modele, Modelisation, Riviere, Sol, Surface, Teledetection, Variation, Versant, Watclass
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Brissette, François
Codirecteur:	Codirecteur Leconte, Robert
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt:	11 mai 2011 17:33
Dernière modification:	18 oct. 2016 01:15
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/765

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