Modes de représentation cartographique de la dynamique spatio-temporelle des réseaux hydrographiques amont

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Contexte & objectif

Les cours d’eau intermittents et éphémères représentent environ la moitié du réseau
hydrographique mondial (Messager et al., 2021), et il est prévu que leur prévalence augmente avec les changements globaux en cours. La représentation spatiale du réseau hydrographique est pourtant statique, généralement dérivée des cartes topographiques et/ou de Modèles Numériques de Terrain (van Meerveld et al., 2019). Lorsque le caractère non permanent d’un tronçon est représenté, usuellement par un trait discontinu, cela passe par une représentation statique ne permettant pas de représenter l’extension et la contraction du réseau hydrographique au cours des saisons et des évènements climatiques (Whiting and Godsey, 2016). Par ailleurs, au niveau régional, la comparaison de l’information du caractère non pérenne contenue dans les cartes de réseau hydrographique (TOPAGE) avec la base de données nationale sur l’étiage (ONDE) montre de grosses divergences.

Ce stage s’inscrit dans une action de recherche associant l’Office Français pour la Biodiversité et INRAE visant la caractérisation de l’intermittence du réseau hydrographique dans le Grand Ouest. Le stage aura pour objectif de proposer et tester des modes de représentation numériques de la dynamique spatio-temporelle du réseau hydrographique conformément aux principes du FAIR data (Wilkinson et Al. 2016).

Missions attendues

• Recherche bibliographique pour dresser l’état de l’art des différentes approches pour la représentation cartographique d’objet spatiaux dynamiques dans le temps et décrire les caractéristiques de ces dynamiques d’extension / contraction du réseau hydrographique
• Critique des approches actuelles mobilisées pour l’Occupation des sols, les limites parcellaires, ou d’autres objets graphiques ayant une dynamique temporelle observée à faible résolution temporelle
• Proposition et test d’une approche originale
• Publication des données produites sur l’Infrastructure de Données Spatiales GéoSAS (Béra et al. 2015)

Quelques données existent sur la contraction et l’extension observées du réseau hydrographique, et ont des résolutions assez faibles. Le réseau ONDE produit des observations mensuelles sur une trentaine de stations par département. Des programmes de recherche produisent de manière localisée sur un bassin versant des observations spatiales plus ou moins dense mais souvent limitées à quelques campagnes par étiage et un ou deux étiages (ex : Whiting and Godsey, 2016). Des modélisations dynamiques peuvent également reproduire l’extension et la contraction du réseau hydrographique théoriques de manière continue aux résolutions spatiale et temporelle du modèle. Ces différents types de données permettront de dresser les caractéristiques des dynamiques dont il s’agit de rendre compte. D’autres types objets géographiques présentent des dynamiques spatio-temporelles, un point de départ pourra être les approches développées dans les outils pour compiler, agréger et publier les données sur l’agriculture littorale et ses trajectoires d’évolutions (Parchemins) ou pour visualiser l’évolution de la teneur en eau de surface sur les 450 000 parcelles agricoles de Bretagne (BOSCO - Humidité des sols de surface par satellite).

References :

 

Bera, R., Squividant, H., Le Henaff, G., Pichelin, P., Ruiz, L., Launay, J., Vanhouteghem, J., Aurousseau, P., and Cudennec, C.: GéoSAS : A modular and interoperable Open Source Spatial Data Infrastructure for research, Proc. IAHS, 368, 9–14, https://doi.org/10.5194/piahs-368-9-2015, 2015.

Messager, M.L., Lehner, B., Cockburn, C. et al. Global prevalence of non-perennial rivers and streams. Nature 594, 391–397 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03565-5

van Meerveld, H. J. I., Kirchner, J. W., Vis, M. J. P., Assendelft, R. S., and Seibert, J.: Expansion and contraction of the flowing stream network alter hillslope flowpath lengths and the shape of the travel time distribution, Hydrol. Earth Syst. Sci., 23, 4825–4834, https://doi.org/10.5194/hess-23-4825-2019, 2019.

Whiting, J. A., and Godsey, S. E. (2016) Discontinuous headwater stream networks with stable flowheads, Salmon River basin, Idaho. Hydrol. Process., 30: 2305–2316. doi: 10.1002/hyp.10790.

Wilkinson MD, Dumontier M, Aalbersberg IJ, Appleton G, Axton M, Baak A, Blomberg N, Boiten JW, da Silva Santos LB, Bourne PE, Bouwman J, Brookes AJ, Clark T, Crosas M, Dillo I, Dumon O, Edmunds S, Evelo CT, Finkers R, Gonzalez-Beltran A, Gray AJ, Groth P, Goble C, Grethe JS, Heringa J, 't Hoen PA, Hooft R, Kuhn T, Kok R, Kok J, Lusher SJ, Martone ME, Mons A, Packer AL, Persson B, Rocca-Serra P, Roos M, van Schaik R, Sansone SA, Schultes E, Sengstag T, Slater T, Strawn G, Swertz MA, Thompson M, van der Lei J, van Mulligen E, Velterop J, Waagmeester A, Wittenburg P, Wolstencroft K, Zhao J, Mons B. The FAIR Guiding Principles for scientific data management and stewardship. Sci Data. 2016 Mar 15; https://doi.org/10.1038/sdata.2016.18.

Durée : 6 mois – Février/Mars à Juillet/Août 2026

Formations et compétences recherchées

Master 2 ou équivalent géomatique, géographie, sciences de l’environnement

Logiciels SIG

Les livrables du stage impliquent une capacité à communiquer vos résultats sous différents formats  

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

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