Integration of remote sensing data into hydrological models for reservoir management purposes

The purpose of this research is to present the methodology set up to derive catchment soil moisture from Earth Observation data using microwave space borne synthetic aperture radar (SAR) images and to study the improvements induced by an assimilation of this information into hydrological models. The methodology used to derive EO data is based on the selection of land and cover types targets where the radar signal is mainly sensitive to soil moisture variations. This method has been set up over the Orgeval research catchment, located in an agricultural region of the Seine basin (France). It is put forward to be validated over other Seine sub-catchments. The assimilation of this information into hydrological models is based on model parameter updating (variational method), so that the simulated variables can be as close as possible to the observed ones the days before the forecast. This method has been put forward for use in the European AIMWATER project on the Seine catchment upstream Paris (France) where dams are operated to alleviate floods in the Paris area. / L`objectif de cette recherche est de présenter la méthodologie mise au point pour inverser l`état hydrique du sol à partir d`images radar ROS et d`étudier les améliorations apportées par l`assimilation de cette information dans des modèles hydrologiques. La méthodologie utilisée pour inverser les données d`observation de la terre est basée sur la sélection de cibles types de couvert végétal où le signal radar est principalement sensible aux variations d`état hydrique. Cette méthode à été mise au point sur l` Orgeval un bassin de recherche situé dans une région agricole du bassin de la Seine avant d`être validée sur d`autres bassins versants de la Seine. L`assimilation de cette information dans des modèles hydrologiques est fondée sur une mise à jour des paramètres (assimilation variationnnelle) dans le but de s`approcher le plus possible des valeurs observées les jours précédant la prévision. Cette méthode a été développée dans le cadre d`un projet européen AIMWATER sur des bassins versants en amont de Paris où des réservoirs sont gérés pour réduire les crues dans cette région.