Bilans hydrologiques et calibration satellitaire sur des lacs du Massif central et des Alpes du Nord

    Seiler, Dorian (2026)
Rapport de stage
Non consultable
    Titre en français
    Bilans hydrologiques et calibration satellitaire sur des lacs du Massif central et des Alpes du Nord
    Auteur
    Seiler, Dorian
    Directeur de recherche
    Chapron, Emmanuel (19..-....)
    Date de soutenance
    2 septembre 2026
    Établissement
    Université Toulouse-Jean Jaurès
    UFR ou composante
    Département Géographie-Aménagement-Environnement
    Diplôme
    M1 Gestion et évaluation des environnements montagnards (GEMO)
    Sujet
    Géographie
    Mots-clés en français
    Lacs
    marnage
    Calibration
    Satellite
    In situ
    Mots-clés
    Keywords: Lakes
    water level fluctuation
    calibration
    satellite
    in situ
    Résumé en français
    Avec le récent satellite SWOT, l’altimétrie spatiale dispose désormais d'un nouvel outil permettant d'obtenir des données d’altitude de plans d'eau avec une précision inédite. Ce stage vise à vérifier si la précision annoncée pour SWOT se confirme sur différents lacs français et franco-suisse, puis à estimer le battement annuel de chaque lac. Il s'agit alors de déterminer pour quels lacs SWOT n'atteint pas la précision annoncée par le CNES, et d'en expliquer les raisons.
    Les données de marnage de quatre lacs de typologie différentes ont ainsi été comparées aux données proposées par les acquisitions de SWOT. Parmi ces lacs, on trouve le lac Pavin, le lac d’Issarlès, le lac d’Annecy ainsi que le Léman. Leurs origines et leurs contextes environnementaux variés permettent de tester la finesse de SWOT sur plusieurs typologies de lacs différents : Pavin et Issarlès sont deux lacs d’origine volcanique du Massif central, alors qu’Annecy et le Léman sont deux lacs glaciaires alpins. Les résultats ont confirmé les prévisions du CNES pour chaque lac, malgré un biais méthodologique à corriger qui fausse les résultats d’Issarlès, mais qui ne remet pas en question la finesse du satellite SWOT.
    Des bilans hydrologiques sont également proposés, et permettent d’estimer le battement annuel maximal (en m³) que peut avoir un lac et de mettre en lumière la diversité des usages liés aux lacs.

    Les cas d’Annecy et du Léman proposent des démarches particulières. L'emplacement d’Annecy offre la possibilité d’effectuer les calculs de conversion altimétrique en se basant à la fois sur les systèmes français et suisses, dans le but de montrer quel système est le plus adapté. Le Léman, quant à lui, a été la cible de filtrages de données supplémentaires, via une réduction du seuil de l’incertitude des données SWOT puis un tri des valeurs aberrantes qui persistaient. Cela montre que les acquisitions faites sur le Léman sont particulièrement précises et qu’une méthode de traitement unique n’est pas viable lorsque la nature des sites divergent autant les uns des autres.

    Cette méthode est relativement simple à reproduire (notamment en ce qui concerne l'étape d’homogénéisation des systèmes altimétriques), et les résultats obtenus sont comparables à des études de plus grande ampleur, dont une récemment menée sur le Léman, ayant mobilisée des moyens plus conséquents et une méthodologie affinée.
    Résumé
    With the recent SWOT satellite, spatial altimetry now has a new tool at its disposal, capable of providing data on water bodies with unprecedented precision. This internship aims to verify whether the precision announced for SWOT is confirmed at our study sites, and to estimate the annual water level fluctuation of each lake. It also seeks to determine for which lakes SWOT falls short of the precision announced by CNES, and to explain the underlying reasons. The water level fluctuation data of four lakes of differing typologies were thus compared with the data derived from SWOT acquisitions. These lakes are Lake Pavin, Lake Issarlès, Lake Annecy, and Lake Geneva (Léman). Their differing origins and environmental contexts make it possible to test SWOT's precision across several distinct lake typologies: Pavin and Issarlès are both of volcanic origin and located in the Massif Central, whereas Annecy and Lake Geneva are both alpine glacial lakes. The results confirmed expectations for each lake, despite a methodological bias, still to be corrected, that skews the results for Issarlès but does not call into question the satellite's precision.
    Water balance assessments are also presented, allowing the maximum annual fluctuation of a lake (in m³) to be estimated, obtained by multiplying the difference between its maximum and minimum water levels by its surface area. This offers a different interpretation and highlights the diversity of uses associated with lakes.
    The cases of Annecy and Lake Geneva call for particular approaches. Annecy's near-border location makes it possible to carry out altimetric conversion calculations based on both the French and Swiss reference systems, with the aim of determining which system is best suited. Lake Geneva, meanwhile, was subjected to additional data filtering, through a reduction of the SWOT data uncertainty threshold followed by the removal of persisting outliers. This confirms that the acquisitions made over Lake Geneva are particularly precise, and illustrates that a single processing method is not viable when sites differ so significantly from one another.
    This method is relatively straightforward to reproduce, particularly regarding the step of homogenizing the altimetric reference systems, yet the results obtained are comparable to those of larger-scale studies, such as the one conducted on Lake Geneva, which drew on more substantial resources and a more refined methodology.
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    Non consultable

Citation bibliographique

Seiler, Dorian (2026), Bilans hydrologiques et calibration satellitaire sur des lacs du Massif central et des Alpes du Nord [Rapport de stage]