Optimal synergy of multi-source data and hydraulic-hydrological models for the cartographic modeling of complex hydrosystems
Synergie optimale de données multi-sources et de modèles hydraulique-hydrologiques pour la modélisation cartographique d’hydrosystèmes complexes
Résumé
This manuscript presents hydraulic-hydrological modeling approaches for hydrographic networks that can exploit the multi-sourced data using variational assimilation. It aims at a synergy between the complex numerical modeling of physical quantities and the heterogeneous observability of hydrodynamic signatures. One of the difficulties of the assimilation comes from the correlated effect of parameters on quantities of interest and from their sparse observability, heterogeneous in space, time and nature. The inference of unknown or uncertain parameters (friction, bathymetry, lateral inflows) in full shallow water 1D and 2D models applied at a large spatial scale, using altimetric and optical observations is studied. A new multi-scale method for the modeling and assimilation on hydraulic-hydrological models of hydrographic networks is presented. Accurate inferences are obtained when observables and a priori information provide sufficient knowledge of the inferred unknowns.
Cette thèse présente des approches de modélisation hydrauliques-hydrologiques des réseaux hydrographiques permettant d'exploiter des données multi-sources par assimilation variationnelle. Une mise en cohérence est recherchée entre la complexité des modélisations numériques des grandeurs physiques et leur observabilité hétérogène. Une des difficultés des problèmes inverses étudiés vient de l'effet corrélé des paramètres sur les signatures hydrodynamiques et de leur observabilité éparse et hétérogène en espace, temps et nature. L'inférence de paramètres inconnus ou incertains (friction, bathymétrie, hydrogrammes latéraux) dans des modèles hydrauliques complets 1D et 2D appliqués à large échelle spatiale, à partir d'observations altimétriques et optiques est étudiée. Une nouvelle méthode multi-échelle pour la modélisation et assimilation hydraulique-hydrologique sur de réseaux hydrographiques est présentée. Des inférences précises sont obtenues quand la quantité d'information contenue dans les observables et les informations a priori est suffisante au regard des inconnues estimées.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
|---|