Assistance au calage de modèles numériques en hydraulique ... - TEL

3.2 MÉTHODES D’AJUSTEMENT DES PARAMÈTRESArcement et Schneider, comparaison à des photographies, tables de valeurs et équations– pour aboutir à une procédure générique d’estimation du coefficient n pour desrivières naturelles.Marsh et al. (2004) ont récemment compilé des données sur de nombreux sitesd’étude, majoritairement aux États-Unis. Soong et al. (2004) ont réalisé à partir de cesdonnées un site internet 36 qui permet, via une interface java :– de consulter pour différents sites les mesures hydrauliques effectuées à plusieursdébits et de visualiser les photos des cours d’eau concernés pour un intervalledonné de valeurs du coefficient n de Manning ou bien pour une région donnée ;– de calculer le coefficient n de Manning à partir d’équations théoriques, notammentcelles décrites dans la section 3.1.4, mais aussi à partir de la formule deCowan à l’aide des tables reproduites en annexe D.1 37 ;– de visualiser les données – photos incluses – correspondant à des sites correspondantà une valeur précise de n.Notre propositionL’analyse des différentes méthodes disponibles a permis d’effectuer des choix décisifspour leur insertion dans une méthodologie d’estimation d’une valeur. Celle-ci estprésentée dans la figure 3.4. Cette procédure est adaptée à des cours d’eau hétérogèneset composés comme les cours d’eau naturels, et consacrée à l’initialisation du coefficientn de Manning dans le cas où celui-ci est un paramètre d’un modèle numérique.3.2 Méthodes d’ajustement des paramètresUne estimation des valeurs des paramètres d’un modèle numérique par les méthodesrépertoriées dans la section 3.1 peut ne pas s’avérer suffisant selon les objectifs de lamodélisation. Le modélisateur peut ainsi avoir recours à un ajustement des valeursde ces paramètres. Dans les sections suivantes sont présentés les principes générauxd’un tel ajustement, ainsi que les deux grandes méthodes – ou familles de méthodes– utilisées actuellement pour réaliser celui-ci. Deux autres approches émergentes enhydroinformatique sont ensuite évoquées.3.2.1 Principes fondamentauxLes méthodes d’ajustement des valeurs des paramètres d’un modèle numérique reposentsur deux principes fondamentaux :– l’utilisation de données de référence permet de confronter le modèle obtenu à partirdes valeurs estimées des paramètres avec le système physique modélisé. Plus précisément,cette confrontation entre résultats de simulation et données de référencepermet de déterminer si le niveau de correspondance attendu – tel que défini dansle référentiel de Refsgaard et Henriksen (section 1.2.2, p. 7) – est atteint ou non ;– la mise en œuvre d’un processus itératif permet, si cette condition n’est pas remplie,de modifier les valeurs des paramètres en conséquence. Une nouvelle simulationest lancée avec les valeurs modifiées et les résultats sont à nouveau confrontés auxdonnées de référence.36. il.water.usgs.gov/proj/nvalues/nvalues.html37. Ce calcul peut seulement être effectué pour le coefficient de résistance du lit mineur.68