Utilisation d’un SVAT, de la HR à la BR: étude d’impact

Vincent Rivalland, Albert Olioso

INRA – CSE Avignon

Démarche descendante

Utilisation d’un SVAT (ISBA) à différentes échelles

Démarche: comparaison résultats à HR / résultats à BR (après désagrégation)

Hypothèses de base:

- on sait retrouver le LAI, l’albédo, l’émissivité à partir de pixels BR (à 1km)

- on sait désagréger cette information

- on connaît la carte des sols et la carte d’occupation de surface(prescription des paramètres sol, résistance minimale et rugosité,…)

1.1 Forçage des paramètres de surface

résolution: 20 mLAI

Albédo

Emissivité

Fraction de Végétation

Rugosité de surface

ε = f(LAI)

a = f(LAI)

veg = 1-FSC

Hauteur couvert

(Polder)

(Mesures)

z0 = f(h)

fct°. classes de veg.

Fraction sol nu

(Polder)

1.2 Forçage des paramètres de surface

Occupation de surface

fct°. 19 classes de veg.

Texture du sol

(Classification)

Profondeur de solRsmin…

Fraction de sable et d’argile

(DONSOL2)

c.cp.f…

ISBA

2.1- Application Haute Résolution (20 m):ISBA-Standard

ISBA - Std

Rn

LE

H

G

SWC

Ts

Moyennes journalières

LAI

Albédo

Emissivité

Fraction Veg.

Rugosité de surface

Forçage Météo

+ t =20 min. - unique

Profondeur racinaire

SWC init

Rsmin …

t =1 j. - spatialisé+

Initialisation - spatialisé - occupation du sol

DOE = 378 à 569• 191 jours• 250 x 250 pixels

2.2 – Travail de validation

estimations de flux ou de température de surface par télédétection dans l’IRT (en cours)

Un certain nombre de problèmes sont apparus:

- certaines estimations de LAI ne sont pas correctes à certaines dates sur certaines zones

- la réserve hydrique de ISBA-standard est trop faible (de 50 à 150 mm)

- non prise en compte des irrigations

En résumé : démarche descendante

- reprendre les simulations HR (pb. de paramètres sol, de LAI et d’irrigation)

- on sait retrouver le LAI, l’albédo, l’émissivité à partir de pixels basse résolution: INTRODUIRE la détermination de ce forçage dans l’analyse (non-linéarité supplémentaire, en particulier pour le LAI)

- on sait désagréger cette information: INTRODUIRE la procédure de DESAGREGATION (erreur supplémentaire), soit au niveau des variables secondaires (LAI,…), soit directement au niveau des réflectances élémentaires…

- on connaît la carte des sols et la carte d’occupation de surface (prescriptiondes paramètres sol, résistance minimale et rugosité,…) Analyser le problème de la rugosité (peut on introduire des informations de télédétection autres pour la déterminer)….

- passer à l’assimilation, soit après désagrégation (ap. descendante), soit à l’échelle du pixel global (démarche montante); quelle méthode d’assimilation utiliser (stochastique, plus simple… ???)

3.1- Passage à Basse Résolution (1km)

25 pixels 1 km2

23 types de sol

19 classes de surface

470 unités à simuler

Exemple pix. 17

3.2- Agrégation simple

On réduit la variabilité spatialeLAI

Albédo

Emissivité

Fraction Veg.

Rugosité de surface

Résolution: 20 m

<> +/- σ470 unités

3.3- Application Basse Résolution (1 km):ISBA-Standard

ISBA - Std

Rn

LE

H

G

SWC

Ts

Moyennes journalières

LAI

Albédo

Emissivité

Fraction Veg.

Rugosité de surface

Forçage Météo

+ t =20 min. - unique

Profondeur racinaire

SWC init

Rsmin …

t =1 j. – 470 unités <>+

Initialisation

DOE = 378 à 569• 191 jours• 470 pixels

4.1 – Résultats et analyse préliminaire

4.2 – Pixels Mixtes (1 km)

<LE>HR - <LE>BR

Passage à l'échelle du paysage agricoleApport des données de télédétection BR spatiale

• Pertinence de la méthode d'assimilation à retrouver les caractéristiques intrinsèques des parcelles constituant le pixel mixte

• Potentialités des données de télédétection de moyenne résolution spatiale (1km)

Assimilation

Objectifs

ISBA-Ags + MTR

Agrégation

PerspectivesPerspectives

Variables globalesParamètres locaux

Variables locales

Basse Basse RésolutionRésolution