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Multiscale assimilation of Sentinel and Landsat data for soil moisture and Leaf Area Index predictions using an ensemble-Kalman-filter-based assimilation approach in a heterogeneous ecosystem / Nicola Montaldo in Remote sensing, vol 14 n° 14 (July-2 2022)  

Public [article]  inRemote sensing > vol 14 n° 14 (July-2 2022) . - n° 3458 Titre : Multiscale assimilation of Sentinel and Landsat data for soil moisture and Leaf Area Index predictions using an ensemble-Kalman-filter-based assimilation approach in a heterogeneous ecosystem Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicola Montaldo, Auteur ; Andrea Gaspa, Auteur ; Roberto Corona, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 3458 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] assimilation des données [Termes IGN] bassin méditerranéen [Termes IGN] écosystème [Termes IGN] filtre de Kalman [Termes IGN] humidité du sol [Termes IGN] image Landsat-8 [Termes IGN] image Sentinel-MSI [Termes IGN] image Sentinel-SAR [Termes IGN] Leaf Area Index [Termes IGN] modèle dynamique [Termes IGN] modèle hydrographique [Termes IGN] Sardaigne [Termes IGN] zone semi-aride Résumé : (auteur) Data assimilation techniques allow researchers to optimally merge remote sensing observations in ecohydrological models, guiding them for improving land surface fluxes predictions. Presently, freely available remote sensing products, such as those of Sentinel 1 radar, Landsat 8 sensors, and Sentinel 2 sensors, allow the monitoring of land surface variables (e.g., radar backscatter for soil moisture and the normalized difference vegetation index (NDVI) and for leaf area index (LAI)) at unprecedentedly high spatial and time resolutions, appropriate for heterogeneous ecosystems, typical of semiarid ecosystems characterized by contrasting vegetation components (grass and trees) competing for water use. A multiscale assimilation approach that assimilates radar backscatter and grass and tree NDVI in a coupled vegetation dynamic–land surface model is proposed. It is based on the ensemble Kalman filter (EnKF), and it is not limited to assimilating remote sensing data for model predictions, but it uses assimilated data for dynamically updating key model parameters (the ENKFdc approach), including saturated hydraulic conductivity and grass and tree maintenance respiration coefficients, which are highly sensitive parameters of soil–water balance and biomass budget models, respectively. The proposed EnKFdc assimilation approach facilitated good predictions of soil moisture, grass, and tree LAI in a heterogeneous ecosystem in Sardinia for a 3-year period with contrasting hydrometeorological (dry vs. wet) conditions. Contrary to the EnKF-based approach, the proposed EnKFdc approach performed well for the full range of hydrometeorological conditions and parameters, even assuming extremely biased model conditions with very high or low parameter values compared with the calibrated (“true”) values. The EnKFdc approach is crucial for soil moisture and LAI predictions in winter and spring, key seasons for water resources management in Mediterranean water-limited ecosystems. The use of ENKFdc also enabled us to predict evapotranspiration and carbon flux well, with errors of less than 4% and 15%, respectively; such results were obtained even with extremely biased initial model conditions. Numéro de notice : A2022-574 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.3390/rs14143458 En ligne : https://doi.org/10.3390/rs14143458 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101293 [article]

Analyse haute résolution de la morphologie des paysages et des processus à partir de LiDAR aéroporté répété et simulation hydraulique / Thomas Bernard (2022)  

Public Titre : Analyse haute résolution de la morphologie des paysages et des processus à partir de LiDAR aéroporté répété et simulation hydraulique Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Thomas Bernard, Auteur ; Dimitri Lague, Directeur de thèse ; Philippe Davy, Directeur de thèse Editeur : Rennes : Université de Rennes 1 Année de publication : 2022 Importance : 253 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse de Doctorat de l'Université Rennes 1, Spécialité Sciences de la Terre et de l’Environnement Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] analyse du paysage [Termes IGN] détection de changement [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] effondrement de terrain [Termes IGN] géomorphologie locale [Termes IGN] modèle hydrographique [Termes IGN] Nouvelle-Zélande [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] télémétrie laser aéroporté Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) L’objectif fondamental de la géomorphologie est l’identification et la caractérisation des processus façonnant les paysages. En fournissant une représentation 3D haute précision et haute densité des paysages, le LiDAR aéroporté a révolutionné notre capacité à extraire des informations sur la topographie fournissant ainsi de nouvelles opportunités pour l’identification et la compréhension des processus géomorphologiques. Ce potentiel reste sous-exploité dans de nombreuses problématiques en géomorphologie du fait de l’incapacité des méthodes d’analyse actuelles à exploiter la richesse d’information fournie par le LiDAR aéroporté. Cette thèse intègre les derniers développements sur la simulation hydraulique 2D et la détection de changements 3D afin d’améliorer les méthodes d’analyse pour (i) la description de la structure des paysages fluviaux et (ii) l’identification et l’analyse géométrique des glissements de terrain à haute résolution. Les principaux résultats montrent que la simulation hydraulique 2D permet la définition d’indicateurs hydro-géomorphiques prenant pleinement en compte la structure haute résolution des écoulements de surface. Ces indicateurs permettent une meilleure identification des connexions versants-rivières et la caractérisation de la géométrie hydraulique des chenaux. L’intégration de la détection de changement 3D permet d’exploiter la structure 3D des données LiDAR pour la création d’inventaires robustes, complets et objectifs des glissements de terrain. Cette approche permet une meilleure quantification du volume des glissements de terrain en comparaison des approches traditionnelles. Note de contenu : Introduction générale 1- Etat de l'Art et problématiques 2- Apports de la simulation hydraulique 2D dans l’analyse morphologique haute résolution des paysages 3- Détection semi-automatique et analyses géométriques des glissements de terrain à partir de LiDAR aéroporté répété 4- Approche méthodologique préliminaire pour l’analyse morphodynamique des paysages à la suite de perturbations exogènes par LiDAR aéroporté répété et simulation hydraulique 2D 5- Conclusions et perspectives Numéro de notice : 24024 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences de la Terre et de l’Environnement : Rennes 1 : 2022 Organisme de stage : Géosciences DOI : sans En ligne : https://tel.hal.science/tel-03783246 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101820

Evaluation de méthodes automatisées de cartographie des zones inondables adaptées à la prévision des crues soudaines / Nabil Hocini (2022)  

Public Titre : Evaluation de méthodes automatisées de cartographie des zones inondables adaptées à la prévision des crues soudaines Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Nabil Hocini, Auteur ; Eric Gaume, Directeur de thèse Editeur : Nantes : Université de Nantes Année de publication : 2022 Importance : 200 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse de Doctorat de l'Université de Nantes, Spécialité Sciences de la Terre et de l’Environnement Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Cartographie thématique [Termes IGN] analyse de sensibilité [Termes IGN] bassin méditerranéen [Termes IGN] cours d'eau [Termes IGN] crue [Termes IGN] géomorphologie locale [Termes IGN] incertitude des données [Termes IGN] inondation [Termes IGN] jeu de données [Termes IGN] modèle hydrographique [Termes IGN] zone inondable Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Les crues soudaines causent d'importants dégâts matériels et humains dans le monde entier. En France, elles frappent fréquemment les petits cours d'eau de la zone méditerranéenne, avec des conséquences souvent catastrophiques. Compte tenu du grand nombre de petits cours d'eau pouvant être touchés, l'utilisation de méthodes de cartographie automatisée des zones inondées peut être d'une grande aide pour l'identification des impacts potentiels de ce type de crues. Ce travail de thèse a permis d’automatiser et de tester trois approches de cartographie des zones inondées, adaptées aux petits cours d'eau, et d'un degré de complexité croissant : HAND/MS, caRtino 1D, et Floodos 2D. Dans un premier temps, ces méthodes ont été comparées à des modélisations expertisées de référence issues de la mise en oeuvre de la directive européenne inondation, sur plusieurs cours d'eau du sud de la France, en reprenant des hypothèses et données d'entrée identiques à ces modélisations de référence. Par la suite, les trois approches ont été évaluées sur leur aptitude à reproduire trois crues majeures récentes, toujours dans le sud de la France, et pour lesquelles de larges jeux de données d’observations des étendues et hauteurs d'inondation sont disponibles. Finalement, cette double évaluation a permis d'identifier certaines limites de l'approche HAND/MS, dont le niveau de simplification peut être à l'origine d'erreurs importantes. La plus-value de l'approche hydrodynamique 2D (Floodos) a également été mise en évidence, notamment dans les situations de plaines inondables très larges. Ces évaluations ont également confirmé la possibilité de cartographier les inondations de façon automatisée sur les petits cours d'eau, avec des niveaux d'erreurs acceptables et des vitesses de calcul adaptées à la couverture de grands domaines spatiaux. Enfin, les principales sources d'erreur subsistantes, comme la qualité des informations topographiques et/ou la connaissance des débits, ont été identifiées, et leurs poids relatif a pu être évalué. Note de contenu : 1- Introduction générale 2- Cartographie adaptée aux petits cours d'eau 3- Méthodologie d'évaluation des outils de cartographie automatisée 4- Evaluation à partir de cartographies de référence expertisées 5- Evaluation à partir d'inondations réellement observées 6- Analyse de sensibilité aux principales sources d'incertitudes 7- Conclusion générale et perspectives Numéro de notice : 15270 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences de la Terre et de l’Environnement : Nantes : 2022 Organisme de stage : Laboratoire GERS-EE DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2022NANT4015 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100772

Flood inundation mapping and hazard assessment of Baitarani River basin using hydrologic and hydraulic model / Gaurav Talukdar in Natural Hazards, vol 109 n° 1 (October 2021)  

Public [article]  inNatural Hazards > vol 109 n° 1 (October 2021) . - pp 389 - 403 Titre : Flood inundation mapping and hazard assessment of Baitarani River basin using hydrologic and hydraulic model Type de document : Article/Communication Auteurs : Gaurav Talukdar, Auteur ; Janaki Ballav Swain, Auteur ; Kanhu Charan Patra, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 389 - 403 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Cartographie thématique [Termes IGN] cartographie automatique [Termes IGN] cartographie des risques [Termes IGN] Inde [Termes IGN] inondation [Termes IGN] littoral [Termes IGN] modèle hydrographique [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] occupation du sol [Termes IGN] précipitation [Termes IGN] risque naturel [Termes IGN] ruissellement [Termes IGN] texture du sol Résumé : (auteur) Frequent flood is a concern for most of the coastal regions of India. The importance of flood maps in governing strategies for flood risk management is of prime importance. Flood inundation maps are considered dependable output generated from simulation results from hydraulic models in evaluating flood risks. In the present work, a continuous hydrologic-hydraulic model has been implemented for mapping the flood, caused by the Baitarani River of Odisha, India. A rainfall time-series data were fed into the hydrologic model and the runoff generated from the model was given as an input into the hydraulic model. The study was performed using the HEC-HMS model and the FLO-2D model to map the extent of flooding in the area. Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) 90 m Digital Elevation Model (DEM) data, Land use/Land cover map (LULC), soil texture data of the basin area were used to compute the topographic and hydraulic parameters. Flood inundation was simulated using the FLO-2D model and based on the flow depth, hazard zones were specified using the MAPPER tool of the hydraulic model. Bhadrak District was found to be the most hazard-prone district affected by the flood of the Baitarani River. The result of the study exhibited the hydraulic model as a utile tool for generating inundation maps. An approach for assessing the risk of flooding and proper management could help in mitigating the flood. The automated procedure for mapping and the details of the study can be used for planning flood disaster preparedness in the worst affected area. Numéro de notice : A2021-751 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article DOI : 10.1007/s11069-021-04841-3 En ligne : https://doi.org/10.1007/s11069-021-04841-3 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98736 [article]

Analysing the impact of climate change on hydrological ecosystem services in Laguna del Sauce (Uruguay) using the SWAT model and remote sensing data / Celina Aznarez in Remote sensing, vol 13 n°10 (May-2 2021)  

Public [article]  inRemote sensing > vol 13 n°10 (May-2 2021) . - n° 2014 Titre : Analysing the impact of climate change on hydrological ecosystem services in Laguna del Sauce (Uruguay) using the SWAT model and remote sensing data Type de document : Article/Communication Auteurs : Celina Aznarez, Auteur ; Patricia Jimeno-Sáez, Auteur ; Adrián López-Ballesteros, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : n° 2014 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] algue [Termes IGN] bassin hydrographique [Termes IGN] changement climatique [Termes IGN] eau potable [Termes IGN] érosion [Termes IGN] gestion de l'eau [Termes IGN] image satellite [Termes IGN] modèle hydrographique [Termes IGN] ressources en eau [Termes IGN] risque naturel [Termes IGN] service écosystémique [Termes IGN] Uruguay Résumé : (auteur) Assessing how climate change will affect hydrological ecosystem services (HES) provision is necessary for long-term planning and requires local comprehensive climate information. In this study, we used SWAT to evaluate the impacts on four HES, natural hazard protection, erosion control regulation and water supply and flow regulation for the Laguna del Sauce catchment in Uruguay. We used downscaled CMIP-5 global climate models for Representative Concentration Pathways (RCP) 2.6, 4.5 and 8.5 projections. We calibrated and validated our SWAT model for the periods 2005–2009 and 2010–2013 based on remote sensed ET data. Monthly NSE and R2 values for calibration and validation were 0.74, 0.64 and 0.79, 0.84, respectively. Our results suggest that climate change will likely negatively affect the water resources of the Laguna del Sauce catchment, especially in the RCP 8.5 scenario. In all RCP scenarios, the catchment is likely to experience a wetting trend, higher temperatures, seasonality shifts and an increase in extreme precipitation events, particularly in frequency and magnitude. This will likely affect water quality provision through runoff and sediment yield inputs, reducing the erosion control HES and likely aggravating eutrophication. Although the amount of water will increase, changes to the hydrological cycle might jeopardize the stability of freshwater supplies and HES on which many people in the south-eastern region of Uruguay depend. Despite streamflow monitoring capacities need to be enhanced to reduce the uncertainty of model results, our findings provide valuable insights for water resources planning in the study area. Hence, water management and monitoring capacities need to be enhanced to reduce the potential negative climate change impacts on HES. The methodological approach presented here, based on satellite ET data can be replicated and adapted to any other place in the world since we employed open-access software and remote sensing data for all the phases of hydrological modelling and HES provision assessment. Numéro de notice : A2021-472 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.3390/rs13102014 Date de publication en ligne : 20/05/2021 En ligne : https://doi.org/10.3390/rs13102014 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97820 [article]

Flood risk mapping using uncertainty propagation analysis on a peak discharge: case study of the Mille Iles River in Quebec / Jean-Marie Zokagoa in Natural Hazards, vol 107 n° 1 (May 2021)  

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Integrating runoff map of a spatially distributed model and thematic layers for identifying potential rainwater harvesting suitability sites using GIS techniques / Hamid Karimi in Geocarto international, vol 36 n° 3 ([15/02/2021])  

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A dynamic bidirectional coupled surface flow model for flood inundation simulation / Chunbo Jiang in Natural Hazards and Earth System Sciences, Vol 21 n° 2 (February 2021)  

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Advances in modeling and management of urban water networks / Enrico Creaco (2021)  

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Climate variability and change in the 21th Century / Stefanos Stefanidis (2021)  

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Hydrology / Theodore V. Hromadka II (2021)  

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Modelling landslide hazards under global changes: the case of a Pyrenean valley / Séverine Bernardie in Natural Hazards and Earth System Sciences, vol 21 n° 1 (January 2021)  

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Remote sensing of snow and its applications / Ali Nadir Arslan (2021)  

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Large-scale stochastic flood hazard analysis applied to the Po River / A. Curran in Natural Hazards, vol 104 n° 3 (December 2020)  

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Challenges in flood modeling over data-scarce regions: how to exploit globally available soil moisture products to estimate antecedent soil wetness conditions in Morocco / El Mahdi El Khalk in Natural Hazards and Earth System Sciences, vol 20 n° 10 (October 2020)  

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