StockWater est disponible pour connaître les volumes d’eau et le taux de remplissage des barrages

Mardi 24 janvier 2023, l’équipe StockWater a présenté le fruit de ses travaux : une plateforme d’estimation du volume d’eau contenue et du taux de remplissage des barrages à partir de données satellite. Porté par le CNES, en partenariat avec CS Group et le Sertit/ICUBE ainsi qu’en collaboration avec plusieurs laboratoires, les résultats sont particulièrement encourageants. Si le projet achève ici sa phase SCO, certaines briques techniques sont en place avec un code en open source pour asseoir des services de suivi de barrages dans n’importe quel pays.

Selon Santiago Peña Luque, ingénieur en traitement de mesures satellite pour les applications en hydrologie au CNES et porteur du projet, « non seulement la méthodologie mise en œuvre est ouverte à une application globale mais StockWater est aussi et surtout une solution pérenne. Le projet est basé sur l’imagerie Sentinel, des satellites dont l’Europe garantit le renouvellement et donc la continuité de service. De façon globale, l’estimation du taux de remplissage affiche un très bon taux de fiabilité qui, en l’état actuel, serait très utile aux acteurs publics ».

Estimation de volume total (bleu foncé) comparé à la réalité in situ (bleu clair) sur le réservoir de la Viñuela (Espagne). Volume d’eau, superficie et taux de remplissage, l’outil renseigne trois types de données, qu’il affiche sous forme de courbes et que l’utilisateur peut également télécharger. Ces statistiques sont produites pour chaque barrage mais peuvent être agrégées pour un groupe de barrages. ©© SCO/CNES

Accéder au démonstrateur Stock Water

Consulter le code open source de dem4water

Une méthodologie globale

La clé de voûte de StockWater est son algorithme ‘dem4water’, un outil capable d’estimer des lois bathymétriques, à savoir imaginer la forme sous l’eau du fonds d’un barrage. Pour cela, dem4water utilise les informations 3D provenant d’un Modèle Numérique du Terrain autour du plan d’eau et de la forme de la vallée qui l’entoure pour interpoler avec la profondeur estimée. Le pied du barrage étant toujours connu, cette information permet, d’améliorer l’estimation de l’algorithme.

France (Occitanie), Espagne (Andalousie), Brésil et Inde : l’outil a été élaboré sur 66 sites instrumentés, c’est à dire disposant de moyens de mesures in situ, pour confronter les calculs de l’algorithme avec la réalité terrain.  Cette étape ayant montré de bonnes performances, l’équipe a appliqué son algorithme à 42 autres sites non instrumentés, dont certains en Tunisie et au Burkina-Faso. Sur les sites Espagne et France, l’incertitude du taux de remplissage est de l’ordre de 8%. Celle pour l’estimation du volume total est de 20% pour l’Andalousie et 33% pour la France.

Pour en savoir plus, consultez la page projet qui présente des résultats plus concrets ainsi que la présentation finale détaillée, téléchargeable au format PDF.

Perspectives

À n’en pas douter, dem4water est un puissant algorithme dont le code en open-source autorise son utilisation n’importe où sur le globe. Alors que plusieurs pays sont demandeurs de ce type de service, l’équipe attend avec impatience les données SWOT qui devraient enrichir les connaissances de bathymétrie et ainsi leur permettre d’affiner l’estimation des volumes d’eau. Ils reconnaissent d’ailleurs le besoin de travailler plus avant sur des barrages gigantesques tels ceux du Laos, qui rencontrent d’autres problématiques.

De façon immédiate, le ministère de la Transition écologique collabore avec le CNES dans le développement d’un démonstrateur national qui couvre 500 réservoirs français (contre 16 dans le démonstrateur actuel). L’outil mis en œuvre pourrait être réutilisé dans le cadre du Plan France 2030 pour développer un service opérationnel auprès du Ministère et des collectivités territoriales.