Utilisation de la Géostatistique pour l’Estimation de Paramètres des Modèles Hydrologiques sur des sous-bassins versants du haut Niger à Koulikoro.

La géostatistique, qui permet de comprendre l’inférence spatiale existante au sein de la distribution d’une variable, conduit au développement d’une méthodologie hydro-géostatistique, pour l’estimation des paramètres de modèle en hydrologie, sur 15 sous-bassins du haut Niger à Koulikoro. Nous avons « dé-corrélé » la différence de performance des modèles par rapport à la variabilité spatiale des données d’une propriété physique du sol – spécifiquement la capacité de rétention du sol en eau (Water Holding Capacity ou WHC). Cette dé-corrélation passe par l’application d’un coefficient de pondération des lames d’eau (simulées) en modélisation semi-distribuée ; l’amélioration apportée au modèle hydrologique semi-distribué est alternativement évaluée à travers un procédé dénommé protocole inter-modèles : un coefficient de corrélation (entre la série formée par les différences relatives de performance de deux versions de modèle et celle formée par les coefficients de dispersion relative des WHC par bassin versant) qui passe de 0.80 à 0.21 en valeur absolue pour le modèle hydrologique SimulHyd. Ce modèle est issu d’une modification de GR2M, en remplaçant la constante A (la capacité maximale du  réservoir sol  au sein du modèle GR2M) par le terme 1/X1.WHC ; avec X1 le paramètre interne de GR2M qui module les données d’entrée de la modélisation ; le coefficient  de pondération, utilisé au sein de SimulHyd semi-distribué, est bâti à partir de l’information de la variance empirique (dispersion) des valeurs de WHC entre les mailles du bassin versant. Nous proposons un protocole inter-bassins dont la vocation est de bâtir un espace dénommé NASH-WHC, différent de l’espace géographique habituel, où un modèle semi-distribué avec coefficient de pondération s’illustre mieux ; ce qui se traduit par une meilleure corrélation (un coefficient de 0.48) pour la structure spatiale des point-bassins dans cet espace, (au lieu de 0.36 lorsque le coefficient de pondération n’est pas utilisé). La méthodologie hydro-géostatistique constitue un prolongement géostatistique de ce protocole inter-bassins, où les outils et démarches de la géostatistique classique sont appliqués pour la modélisation et la simulation des valeurs des paramètres des modèles hydrologiques dans cet espace NASH-WHC ; et ceci, partant des bassins jaugés pour une application sur des bassins non-jaugés.