De Sède, Marie-Hélène
(1995).
Potentiels et limites de la carte écologique pour la discrétisation des bassins-versants.
Thèse.
Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 246 p.
Résumé
La compréhension des phénomènes qui régissent le fonctionnement des bassins-versants
et la production de la ressource en eau doit s'appuyer sur une appréhension à la fois
sectorielle mais également globale du système dans son ensemble. Les études décrivant
les processus physiques conditionnant les écoulements, selon le type de milieu ou
l'interface considérée sont nombreuses et identifient relativement précisément les
paramètres clés expliquant le fonctionnement local, voir micro-local du système. En
revanche, leur intégration et leur généralisation à un niveau de perception et d'analyse
que l'on pourrait qualifier de régional, demeure aujourd'hui encore un véritable casse tête
pour les hydrologues.
Pourtant, le bassin-versant est actuellement unanimement reconnu comme l'unité
fonctionnelle fondamentale à laquelle doit se réferrer toute tentative de gestion et de
planification des ressources hydriques. C'est pourquoi, même si son fonctionnement
systémique interne est mal connu, le bassin-versant constitue le niveau privilégié d'entrée
pour toute démarche d'analyse et de modélisation ayant pour objectif la prévision
quantitative ou qualitative de débits, non pas sur des bases statistiques ou exclusivement
mathématiques, mais en fonction des caractéristiques physiques du milieu.
Dans cette optique, de nombreux modèles hydrologiques tentent de décrire et d'intégrer
au mieux ce niveau de perception global donné par le bassin-versant, en essayant de
traduire la diversité spatiale qui le caractérise. Différentes solutions permettent ainsi
d'exprimer la variabilité des nombreux paramètres physiques qui conditionnent la réponse
hydrologique du système. Toutes se fondent cependant sur une discrétisation du bassin,
fonction tantôt de critères physiques, uniques ou combinés, tantôt de décisions
arbitraires. Ces différentes méthodes de discrétisation transmettent alors des visions
partielles, orientées (en fonction notamment des préoccupations des modélisateurs ou
des exigences des modèles avales) ou tout simplement erronées de la réalité et
contribuent à fausser les résultats obtenus en transmettant une vision dénaturée des
systèmes à la base de la production des ressources en eau.
La recherche de critères et la définition de méthodes de discrétisation capables d'intégrer
la variabilité spatiale des caractéristiques physiques des bassins-versants, apparait dans
ce contexte, pertinente et nécessaire. La carte écologique, document de synthèse
élaboré par les écologues de la Direction du Patrimoine Ecologique du Ministère de
l'Environnement du Québec, propose un découpage du milieu naturel en fonction d'une
intégration de ses caractéristiques physiques stables, à savoir une combinaison de
caractéristiques de dépôts, de drainage et de pentes. Cette discrétisation, variable et
adaptée au niveau de perception requis en fonction de l'application, propose une grille de
lecture du milieu en apparence pertinente dans un contexte de discrétisation à finalité
hydrologique.
L'objectif de ce travail, basé sur le postulat d'une adaptation du concept proposé par la
carte écologique aux problèmes de discrétisation, tente de confirmer cette hypothèse par
une justification théorique et une validation pratique des liens entre les informations
fournies par la carte et les exigences de la modélisation hydrologique. Il propose d'autre
part la définition d'une approche méthodologique d'intégration des données écologiques
dans une démarche de discrétisation de bassins-versant. L'ensemble de la démarche
s'appuie sur l'exploitation d'outils de type Système d'Information Géographique.
L'exercice de validation pratique est effectué sur le bassin-versant supérieur de la rivière
Eaton.
Au terme de cette recherche, diverses conclusions s'imposent. La carte écologique,
document de synthèse et d'intégration par excellence propose une grille de lecture du
milieu pertinente dans une optique de discrétisation. Le découpage qu'elle définit, fruit de
l'intégration d'un ensemble de variables physiques stables du milieu, garantit la pérennité
de la description et guide la compréhension et la prise en compte cohérente de la diversité
du bassin-versant. En revanche, la caractérisation "écologique" des unités spatiales
définies impliquent sans nul doute le recours à des informations complémentaires plus
adaptées aux exigences de l'hydrologie, notamment pour ce qui touche aux informations
de nature topographique. De plus, le niveau de détail imposé par la carte écologique
induit le recours à des méthodes de synthétisation de l'information (méthodes statistiques
multi-variées notamment) aptes à rendre l'information accessible et interprétable en
termes hydrologiques.
La carte écologique intègre une information d'une extrême richesse. Cette intégration,
dans le cas d'applications hydrologiques peut apparaître comme un facteur limitant à son
exploitation. Mais au delà des contingences liées au domaine applicatif particulier que
constitue l'hydrologie, l'exploitation de ce document nous interpelle plus largement sur la
problématique du numérique face aux données de synthèse et nous permet de porter un
regard critique sur l'exploitation qui en est généralement faite dans le but de favoriser une
plus juste exploitation d'informations complexes, fruits des connaissances de l'expert,
nécessaires dès lors que l'on s'attache à la compréhension globale des systèmes naturels
et anthropiques.
Type de document: |
Thèse
Thèse
|
Directeur de mémoire/thèse: |
Fortin, Jean-Pierre |
Mots-clés libres: |
cartographie; discrétisation; eau; écologie; carte écologique; fonctionnement; hydrologie; modélisation; ressource; spatialisation; bassin versant; Canada |
Centre: |
Centre Eau Terre Environnement |
Date de dépôt: |
27 août 2013 19:45 |
Dernière modification: |
16 nov. 2015 21:32 |
URI: |
http://espace.inrs.ca/id/eprint/1472 |
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