Des chercheurs de l'Utah State University ont mis au point une nouvelle méthode pour estimer le débit des rivières à l'aide d'images aériennes prises à partir d'hélicoptères et de drones. Crédit :USU
Avec une population humaine sans cesse croissante et sa demande inhérente en eau, il y a un besoin critique de surveiller les ressources en eau. Une nouvelle technologie pourrait rendre plus possible que jamais la mesure des changements dans le débit d'eau des rivières.
Tyler King et Bethany Neilson, chercheurs de l'Université d'État de l'Utah, ont développé une nouvelle méthode pour estimer le débit des rivières à l'aide d'images aériennes recueillies à partir d'hélicoptères et de drones. Leur nouvelle étude, publié le 7 février dans Recherche sur les ressources en eau , constaté que l'imagerie aérienne peut être tout aussi précise que l'ancienne, méthodes de terrain plus coûteuses dans certains cas.
Ces méthodes alternatives de surveillance des ressources en eau sont nécessaires pour continuer à répondre aux demandes mondiales en eau tout en atténuant simultanément les impacts des inondations et des sécheresses.
"Nous nous dirigeons vers un territoire inconnu alors que le changement climatique modifie l'approvisionnement en eau et que la croissance démographique augmente la demande, " a déclaré Tyler King, doctorant et co-auteur de l'étude. « Face à ces défis, scientifiques, les ingénieurs et les gestionnaires du monde entier sont invités à effectuer la tâche de plus en plus difficile de gérer les ressources en eau avec de moins en moins d'informations."
Il existe un nombre limité et en diminution d'endroits où le débit fluvial est mesuré directement aux stations de jaugeage. L'établissement et l'entretien de ces stations sont coûteux et prennent du temps. Par conséquent, la préférence est souvent donnée aux grands fleuves d'importance économique et sociale importante. En outre, d'autres méthodes de télédétection ont été développées, mais s'appuient sur des données relativement grossières collectées par les satellites et, En tant que tel, se concentrer également sur les plus grands fleuves du monde. Par conséquent, les scientifiques n'ont pas une vision complète de ce qui se passe dans les petits bassins fluviaux, laissant une compréhension limitée des processus contrôlant la quantité et la qualité de l'eau de la rivière.
Des chercheurs de l'USU ont publié une étude qui montre comment l'imagerie aérienne à haute résolution peut être utilisée pour estimer les débits le long de petites rivières et ruisseaux. Crédit :USU
L'approche de King et Neilson vise à combler cette lacune de données en utilisant des images aériennes à haute résolution pour estimer les débits à de nombreux endroits le long de petites rivières et ruisseaux. Cela complète à la fois les réseaux de stations de jaugeage traditionnels qui sont liés à un nombre limité d'emplacements spécifiques le long des réseaux fluviaux et les méthodes de télédétection par satellite qui sont utilisées pour estimer les débits dans les grands fleuves.
Leur approche de base utilise une combinaison unique de techniques de traitement d'images et de modélisation hydraulique qui limite la quantité de données nécessaires pour estimer le débit des rivières. Leur méthode chevauche des images aériennes pour produire des modèles d'élévation numériques en trois dimensions des canaux fluviaux. Ces informations sont ensuite utilisées dans un modèle hydraulique pour approximer la relation entre le débit de la rivière et la largeur de la rivière. Une fois ces modèles construits, toute observation suivante de la largeur de la rivière, y compris l'imagerie satellitaire, l'imagerie aérienne ou les observations au sol—peuvent être utilisées pour estimer le débit de la rivière.
"Les méthodes de télédétection comme celles-ci peuvent améliorer considérablement notre capacité à comprendre les réponses hydrologiques à un climat changeant dans de petites, bassins versants non jaugés à travers le monde, " dit Neilson, professeur agrégé à l'USU et co-auteur de l'étude.
