Modélisation pluie-débit à partir de données hydrométéorologiques publiques dans un contexte dérèglement climatique Mixte : e-learning / à distance

Enseignants-chercheurs de l'ENGEES spécialisés en hydrologie et exerçant dans le laboratoire de recherche ITES (Institut Terre & Environnement de Strasbourg | ITES)

Cours :

Introduction sur le langage R et la prise en main RStudio.

La chaîne de préparation des données : du téléchargement à la visualisation, avec une application aux données météorologiques (base de données Météo-France) et hydrologiques (HydroPortail).

Les données de projection climatique en hydrologie (portail DRIAS)

Les outils d'analyse statistique pour la prévision des évènements extrêmes (sécheresses et crues).

Les principes fondamentaux de la modélisation hydrologique : types de modèles, calage, validation et critères de performance. Mise en œuvre d'un modèle conceptuel pluie-débit à l'aide du modèle GR4J.

Exercices :

Téléchargement de données quotidiennes de précipitations et de température sur une station Météo-France, prétraitement des données (reconnaissance du format des dates, vérification de la continuité des séries, etc.), visualisation des séries temporelles et réalisation de calculs statistiques de base.

Téléchargement de données quotidiennes de débits sur une station hydrométrique de HydroPortail, prétraitement des données (reconnaissance du format des dates, vérification de la continuité des séries, etc.), visualisation des séries temporelles et réalisation de calculs statistiques de base.

Mise en œuvre d'outils d'analyse statistique appliqués aux pluies annuelles, au débit d'étiage QMNA5, ainsi qu'aux débits de crue décennale et centennale.

Préparation des données d'entrée (précipitations et ETP de bassin versant, notamment) et mise en œuvre du modèle GR4J développé par INRAE, à l'aide du package airGRteaching, sur une période historique.

Exploitation de données de projections climatiques selon différents scénarios ;  analyse des données de forçage, simulation des débits et analyse des résultats obtenus.

Utilisation des données Explore2 après calage et validation pour montrer les défis et limites d'interprétation de ces données (invariance dans GR4J des propriétés du bassin, des prélèvements/rejets anthropiques si il y en a...).

• Modélisation pluie/débit à partir de données hydrométéorologiques publiques dans un contexte dérèglement changement climatique
• Modélisation pluie/débit à partir de données hydrométéorologiques publiques dans un contexte dérèglement changement climatique

• Utiliser RStudio pour importer, préparer, traiter et visualiser des données hydrométéorologiques;
• Télécharger et exploiter des données météorologiques et hydrologiques issues des bases de données Météo-France et HydroPortail;
• Réaliser les principales étapes de prétraitement des données;
• Mettre en œuvre des méthodes d'analyse statistique pour caractériser les événements hydrologiques extrêmes (sécheresses et crues);
• Savoir expliquer les principes fondamentaux de la modélisation hydrologique (types de modèles, calage, validation et évaluation des performances);
• Mettre en œuvre un modèle conceptuel pluie-débit (GR4J) pour simuler les débits à l'exutoire d'un bassin versant;
• Exploiter des données de projections climatiques afin d'évaluer leur impact sur le fonctionnement hydrologique d'un bassin versant.

• Avoir acquis les connaissances fondamentales en mathématiques et en physique correspondant au niveau de la terminale scientifique.
• Maîtriser les bases de la programmation en langage R (prise en main de R et de RStudio, manipulation élémentaire des données et exécution de scripts simples).
• Disposer des connaissances introductives en hydrologie, telles que celles acquises dans le module « Hydrologie : bases et fondamentaux » ou d'un niveau équivalent.
• Bonne maîtrise de la navigation sur internet et des logiciels de bureautique.

Attention : l'accès à la plateforme numérique de formation nécessite une connexion à internet de bonne qualité (bande passante) pour pouvoir profiter de l'ensemble des interactions proposées.

Cette formation est exclusivement réalisée à distance via la plate-forme e-pédagogique Moodle (ou équivalent).

L'enseignant est présent à distance de façon synchrone à des moments pré-déterminés (5 classes virtuelles d'une durée de 2h00 chacune) et pour consultation en dehors de ces périodes par mail ou téléphone. Cette prestation est comprise dans la formation.

L'accès à une plate-forme pédagogique dédiée à la FAD est également compris dans la formation (Moodle ou équivalent).

Quatre types de contenus pédagogiques sont proposés : 

• • de courtes séquences de diaporama synchronisées avec l'enregistrement vidéo et audio correspondant aux explications de l'enseignant
  • des supports de cours classiques au format pdf pour capitaliser les concepts, formules, …
  • des exercices sous format Excel et Calc et des QCM pour tester les connaissances acquises.

 La présence à la formation sera évaluée grâce à l'historique des connexions et des activités élémentaires des stagiaires sur la plate-forme numérique et le cours proprement dit.

Les stagiaires évalueront la formation à l'issue de la session au moyen d'un formulaire spécifique à la FAD. Une attestation de stage sera envoyée à chaque participant.