Utilisation de mesures in situ d'humidité des sols pour l'évaluation des produits satellitaires micro-ondes dans le Sud-Ouest de la France = Use of in-situ soil moisture measurements to evaluate microwave remote sensing products in south-western France

C. Albergel (1) , C. Rüdiger (1, 2) , J.C. Calvet (1) , D. Carrer (1) , N. Fritz (1) , T. Pellarin (3)

1 CNRM - Centre national de recherches météorologiques
2 Department of Civil and Environmental Engineering [Melbourne]
3 LTHE - Laboratoire d'étude des transferts en hydrologie et environnement

Dans le Sud-Ouest de la France, 12 stations de mesures météorologiques du réseau RADOME (Réseau d'Acquisition de Données d'Observations Météorologique Etendu) de Météo France ont été équipées afin de réaliser des mesures continues de l'eau du sol à différentes profondeurs. Dans ce papier, des observations in situ ainsi qu'un jeu de données synthétiques couvrant la France métropolitaine sont utilisés afin de tester une méthode simple permettant de retrouver le profil de l'eau dans le sol à partir de données de surface (5 cm). La formule récursive d'un filtre exponentiel utilisant une constante de temps T est utilisée avec de bons résultats. Une unique valeur de T = 6 jours, estimée par comparaison avec les valeurs observées à 30 cm présente des corrélations satisfaisantes pour toutes les stations. Dans une seconde partie, les données d'humidité du sol en surface sont utilisées afin d'évaluer les produits d'eau du sol estimés par l'instrument ASCAT (diffusiomètre en bande C) embarqué sur le satellite METOP. Ces données ont été fournies par EUMETSAT sur une période de 6 mois (avril-septembre) en 2007. Dix stations sur 12 présentent des niveaux de corrélation significatifs sur l'ensemble des données disponibles ou sur une partie d'entre elles (en fonction de la localisation). La formule récursive du filtre exponentiel, également appliquée aux séries temporelles d'humidité des sols ASCAT, présente des corrélations satisfaisantes avec une valeur de T = 14 jours. English version : A long term data acquisition effort of profile soil moisture is under way in southwestern France at 12 automated weather stations. In this paper, both those in situ measurements and a synthetic data set covering continental France are used to test a simple method to retrieve root zone soil moisture from a time series of surface soil moisture information. A recursive exponential filter using a time constant, T, is used to compute a soil water index. A unique T value equal to 6 days, estimated after comparing the retrieved soil water index with the observed values at a depth of 30 cm, presents a satisfactory correlation for all stations. The surface soil moisture observed at 5 cm is used to evaluate the normalized surface soil moisture estimates derived from coarse resolution (25 km) active microwave data of the ASCAT C-band scatterometer instrument (onboard METOP) for a period of 6 months (April-September) in 2007. For 10 stations, significant correlation levels are found for either the whole pooled data set or for a part of them function of the localisation. The best correlation between a soil water index derived from ASCAT and the in-situ observations is obtained for a T-value of 14 days.

Domaines: Géomorphologie

C. Albergel, C. Rüdiger, J.C. Calvet, D. Carrer, N. Fritz, et al.. Utilisation de mesures in situ d'humidité des sols pour l'évaluation des produits satellitaires micro-ondes dans le Sud-Ouest de la France = Use of in-situ soil moisture measurements to evaluate microwave remote sensing products in south-western France. La Houille Blanche - Revue internationale de l'eau, 2010, 2, pp.120-126. ⟨10.1051/lhb/2010027⟩. ⟨insu-00652340⟩