Estimation des propriétés hydrauliques des sols à partir des données génériques et de la télédétection : application à la caractérisation des propriétés des sols des bas-fonds béninois

Details

Supervisors

Vanclooster, Marnik

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée

Abstract

Au Bénin, l’agriculture est majoritairement pluviale et cette dernière est donc fortement menacée en période de sécheresse. Les bas-fond sont des zones avec un grand potentiel agricole de par leur propriétés hydroagricoles favorables. Ces derniers restent néanmoins sous exploités dû au manque d’informations sur leur fonctionnement hydrologique. L’objectif général de ce mémoire est de développer et de tester une méthodologie permettant de déterminer les propriétés hydrauliques d’un sol de bas-fond au Bénin à partir de données génériques. Pour se faire, l’évolution de la teneur en eau du sol au cours du temps a été estimée à partir d’observations combinées de Sentinel-1 (VV et angle d’incidence) et Sentinel-2 (NDVI) basé sur l’inversion du Water Cloud Model. Ces estimations ont été comparées à aux séries chronologiques issues des capteurs d’humidité in-situ. Lors de cette comparaison, les MAE ont été déterminés et se sont avérés assez bons pour l’ensemble des points de mesures permettant la validation de la méthodologie. Ensuite, les propriétés texturales du sol ont été analysées. En comparant d’une part des données issues la base de données Africa Soil Information Service (AfSIS), étant une source générique, et d’autre part, des échantillons prélevés sur le terrain et analysés en laboratoire. Une surestimations des fractions les plus fines est faite par la base de données AfSIS. Ces propriétés texturales ont été utilisés comme variables d’entrée de différentes fonctions de pédotransfert de la courbe de rétention en eau du sol. Il est intéressant de noter que la surestimation des fraction fines par la base de données n'est pas assez importante que pour avoir un impact sur la courbe de rétention en eau du sol. Les précipitations et l’évapotranspiration ont respectivement été obtenues par CHRIPS et MODIS puis comparée aux données observées avec la station climatiques localisée à côté du bas-fond. Finalement, à l’aide de la modélisation hydrodynamique inverse sur le logiciel Hydrus-1D, les paramètres de la courbe de conductivité hydraulique ont été déterminés. Ces derniers ont été comparés aux paramètres obtenus à partir d’essais d’infiltrations réalisés sur le bas-fond lors de la mission au Bénin. Le coefficient de corrélation entre les données de conductivité à saturation observés par les essais d’infiltrations et simulées à l’aide d’Hysrus-1D est de 0,53 avec une tendance du modèle à sous-estimer la conductivité à saturation. Bien qu’il reste des améliorations à apporter et des perspectives à explorer, cette étude démontre la faisabilité de la caractérisation des propriétés hydrauliques des bas-fonds à l’aide des données génériques.