Apport de l'imagerie SAR dans l'estimation de paramètres de rugosité pour la modélisation des risques de ruissellement

Soil erosion is an increasing problem all over the world. In regional scale, remote sensing has been generally used to estimate parameters required in runoff or erosion predictive modelling (i.e. : land use with optical data). Among the most important parameters in runoff processes, several, such as agricultural practices may be nowadays discriminated by Synthetic Aperture Radar, due to its sensibility to geometrical properties.This study was realized in mediterrannean vineyards, southern France. The objective was to study how microwave data could be a way to approach soil roughness parameters. Ground measurements were used to modelize average backscaterring coefficient of plots with the help of IEM (Integral Equation Model). Seven ERS-1 images have been acquired from April 1992 to September 1994 and two kind of parameters have been studied : 1°) Orientation of periodic roughness due to ploughing as an invariable parameter; 2°) Random roughness due to different agricultural practices, changing with seasons. These two parameters extracted from SAR data, would offer new information in runoff modelling related to possible direction of runoff as a function of period roughness and runoff intensities as a function of random roughness. / L'érosion hydrique des sols cultivés est un problème de grave envergure. Lors d'études régionales, les modèles d'érosion et de ruissellement intègrent parfois des données de télédétection optique ou infrarouge (notamment pour l'estimation de la couverture végétale). L'influence des pratiques culturales, facteurs essentiels du ruissellement, n'est plua à mettre en doute. L'extraction d'une telle information semble possible depuis l'apparition des Radar à Synthèse d'Ouverture, sensibles aux propiétés géométriques des surfaces. Dans cette optique, une étude a été entreprise sur des vignobles méditerranéens du sud de la France, afin de mieux cerner le potentiel d'utilisation des données radar satellitaires dans l'estimation de paramètres de rugosité. Des mesures de rugosité ont permis la modélisation de la rétrodiffusion de surfaces connues à partir du modèle électromagnétique IEM (Integral equation Model). Ceci permet de tester le potentiel d'extraction des paramètres recherchés et de mieux appréhender les données ERS-1. Une série temporelle de 7 images ERS-1, d'avril 1992 à septembre 1994, a permis d'examiner la possiblité de discrimination de deux paramètres : 1°) l'orientation des travaux mécaniques à relier à une rugosité périodique et stable au cours du temps ; 2°) les pratiques culturales correspondant à une rugosité aléatoire évolutive avec les saisons. Ces deux paramètres de rugosité extraits de données satellitaires RSO apporteraient aux modèles de ruissellement des informations supplémentaires sur, d'une part une direction privilégiée des écoulements par l'orientation des sillons et, d'autre part, une intensité de ce ruisselement par l'influence de la rugosité aléatoire