Hydrologie Spatiale

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Projet

SAGUI (Système d’Alerte sur la Guyane pour l’eaU et l’aIr)

Ce projet, emmené par Hydro Matters et un consortium de PME et laboratoires de recherche Toulousains ainsi que plusieurs partenaires Guyanais, a pour but de construire un système d’alerte accessible sur les principales variables hydro-météorologiques des bassins de Guyane.

Date

2021-2023

Projet

Plateforme de prévision hydrologique SAGUI

TERRITOIRE D'EXPÉRIMENTATION

Guyane

Catégorie

Hydrologie spatiale

Projet Terminé

Mené avec WEATHER FORCE CONSULTING, pi-GEOSOLUTIONS, l’IRD de Cayenne et l’Université de Guyane, le projet SAGUI a pour objectif la mise en place d’un système de suivi et d’alerte en temps réel de variables environnementales et climatiques pour le territoire de Guyane (pluviométrie en temps réel, flux hydrologiques, pollution atmosphérique, surfaces inondées), ainsi que leur mise à disposition sur une plateforme dédiée qui sera hébergée par le projet FEDER guyanais PROGYSAT. La plateforme sera pourvue d’un système d’alerte personnalisable, notamment par la/les variables sélectionnée(s) et le mode l’alerte choisi.

Hydro Matters - Projet OpHySE - Guyane

Plateforme hébergée

Ces données sont accessible sur une plateforme hébergée par le projet guyanais PROGYSAT.
Un système d’alerte est intégré à la plateforme. Il permet d’identifier géographiquement les points en alerte sur la carte (plateforme SIG), de souscrire à une alerte en mode ‘push’, en choisissant la/les variables et le(s) lieu(x) d’intérêt, ainsi que le mode de communication des alertes (liste des canaux de communication disponibles à définir, par exemple email, Twitter, RSS, SMS).

Cette plateforme permet aujourd’hui un suivi en temps réel de l’état des bassins (débit et navigabilité) mais également des analyses des tendances climatiques au travers de ré-analyses alimentées par les séries temporelles longues de données altimétriques et de pluie. Cette information en temps réel permet aux services de l’état et du territoire ainsi qu’aux acteurs de la société civile d’analyser les risques liés à un excès ou à un manque d’eau dans les cours d’eau, et de planifier des déplacements et interventions notamment.

SAGUI

Le projet SAGUI (Système d’Alerte sur la Guyane pour l’eaU et l’aIr) a donc visé la mise en place d’un système de suivi et d’alerte en temps réel de variables environnementales et climatiques pour le territoire de Guyane.

Méthodologie

La méthodologie utilisée se veut reproductible et robuste. Les débits sont estimés sur l’ensemble des bassins par modélisation hydrologique et hydrodynamique pluie/débit (en utilisant le modèle MGB), dont la qualité est validée grâce à des données in situ (disponibles sur le site du SCHAPI ou collectées sur le terrain). Cette estimation temps réel (grâce au produit de précipitation GSMAP) est améliorée grâce à un schéma d’assimilation EnKF de données de débit par altimétrie. Ces débits à assimiler sont obtenus à partir des stations virtuelles mises à jour en temps réel dans Hydroweb/Theia, stations virtuelles dont les hauteurs d’eau sont converties en débits au travers de courbes de tarage Hauter/Débit obtenues au préalable.

Hydro Matters - Projet OpHySE - Guyane

Localisation et qualité (du jaune au bleu, de 0,2 à 0,95) des courbes de tarage utilisées actuellement dans la plateforme, et correspondant aux séries disponibles sur hydroweb avec une série temporelle suffisamment longue pour calculer les courbes de tarage. © Hydromatters

Territoire d'expérimentation

Guyane française, Amérique du Sud

 

Données Satellite

  • Jason-3
  • Sentinel-3
  • Sentinel-6
  • Missions contributrices au programme GPM, dont notamment le satellite Franco-Indien Megha-Tropiques

Autres Données

  • Données in-situ acquises lors des campagnes de mesures, notamment les informations de bathymétrie et de courant, dans le cadre de la Cal/Val de la mission SWOT et du projet ESA St3TART.
Hydro Matters - Projet OpHySE - Guyane

Capture d’écran de l’accueil de la plateforme graphique, avec sur la partie de gauche les différents onglets sélectionnables, la carte au centre et les légendes à droite des onglets. La coloration des cours d’eau est fonction du débit au jour affiché dans l’encart temporel (en haut à gauche). © Hydromatters 

Résultats - Produits finaux

Le projet OpHySE contribue grandement à la plateforme SAGUI, en étant son principal pourvoyeur d’informations et de données. Grâce à ce projet, l’état hydrologique des principaux bassins versants du territoire de Guyane (Maroni, Mana, Iracoubo, Sinnamary, Kourou, Mahury, Approuague, Oyapock) est disponible en ligne gratuitement via le lien https://sagui.hydro-matters.fr/.

Les résultats sont accessibles sur une carte globale avec une représentation colorée de l’état des rivières (débits et anomalie de débit -i.e. écart à la normale-), et plusieurs onglets de navigation fournissant des vues différenciées des indicateurs hydro-météorologiques débit, pluie et qualité de l’air. Les onglets permettent de changer la variable affichée sur l’écran principal et sur les POI (Points Of Interest) identifiés par de grandes icônes sur la carte.

  • Dans l’onglet « Prévision de débit », les POI sont colorés en fonction de l’écart à la moyenne décadaire entre, au choix, 1980-1990, 1990-2000, 2000-2010 et 2010-2020.
  • L’onglet « Alertes de débit » permet de visualiser le niveau d’alerte aux POI (crue ou étiage) associé à ces débits. En cliquant sur l’un des POI, on accède aux séries temporelles de débit sur l’année écoulée et la prévision à un horizon jusqu’à 10 jours.
  • L’onglet « Alertes de pluie » permet la visualisation de l’intensité des précipitations sur l’ensemble des bassins versants.
  • L’onglet « Alertes atmosphériques » propose un indicateur de qualité de l’air basé lui aussi sur des données satellitaires. Ces deux onglets ont été développés dans le cadre du projet SAGUI, alors que les onglets débits s’appuient sur les données générées grâce au projet OpHySE.

Pour les quatre onglets, l’ensemble des informations visualisées peut être téléchargé via un service d’api disponible ici : https://sagui.hydro-matters.fr/api/v1/.

Hydro Matters - Projet OpHySE - Guyane

Capture d’écran : au clic sur le POI « Kourou », la série de débits simulés par le modèle et prévus à 10 jours s’affiche. Il est possible de choisir les dates d’affichage pour visualiser de plus courtes périodes. L’axe des « y » est le débit en m³/s, la ligne pointillée vert est le seuil d’alerte crue faible, la ligne pointillée orange est le seuil d’alerte étiage. © Hydromatters  

Calendrier de réalisation

  • t0 (juin 2021) : Workshop utilisateur permettant 1) l’inventaire de l’existant, 2) le choix des lieux d’intérêt où l’information sera délivrée, et 3) une ébauche de cahier des charges pour les indicateurs (quelles variables  et à quelle fréquence ?).
  • t0+6 mois : Affinage du cahier des charges pour les indicateurs, inventaire des données satellitaires et in situ, données nécessaires collectées dans la base de données et calage du modèle MGB fait.
  • t0+9 mois : Finalisation 1) du cahier des charges indicateurs et interfaces utilisateurs défini, et 2) des calages modèle
  • t0+12 mois : Analyse de prévisibilité des bassins et mise en place sur serveur
  • t0+18 mois : Mise en place de la plateforme opérationnelle chez le client

LES ACTUS DU PROJET

  • 16/09/2021 : Le projet SAGUI se nourrit pour partie des données du projet OpHySE afin de fournir un suivi en temps réel de variables environnementales et climatiques sur tout le territoire de Guyane à des fins de surveillance et d’alerte en cas de risque imminent. SAGUI (Sig d’Alerte pour la Guyane sur l’eaU et l’aIr) a reçu le second prix du Space tour 2021 dans le cadre du volet territorial du Plan de Relance Spatial, sur la thématique « Aménagement du territoire guyanais grâce aux données du spatial ».

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À Hydro Matters, nous innovons pour l’avenir de l’eau. Nos projets et missions incarnent notre engagement à utiliser l’hydrologie spatiale pour adresser les enjeux cruciaux de la gestion des ressources en eau et de l’adaptation au changement climatique. En collaboration avec des partenaires globaux, nous développons des solutions qui allient recherche de pointe et application pratique, visant à améliorer la résilience des écosystèmes et des communautés à travers le monde.