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Cette mission était organisée dans le cadre de la collaboration entre les groupes Ecohydrology et FRIEND du PHI-UNESCO. Le rapprochement des deux communautés a été discuté au sein d'un « workshop » lors de conférence globale du groupe FRIEND à Beijing en novembre 2018. L'idée est de positionner un axe d'écohydrologie régionale dans le PHI 9 (2022-2029) qui en cours de discussion, cela pour combiner l'approche de gestion intégrée proposée par l'écohydrologie avec les contraintes exprimées par les régimes hydrologiques régionaux qui sont décrits par le groupe FRIEND.

Materials and Methods The IRIP© hydrological geomatics mapping model, or "Indicator of Intense Pluvial Runoff", is confronted with past extreme events for which rainfall radar measurements were acquired and damage maps were derived from multispectral bi-temporal satellite imagery (Sentinel-1 and 2) and machine learning (ML) supervised classification algorithms. Results Study areas Six watersheds in the Aude and Alpes-Maritimes departments in the South of France are investigated over more than 2.000 km 2 of rural and periurban areas during three flash-flood events (2018-2020).

International audience; The Alex storm caused particularly catastrophic floods in the Roya, Tinée and Vésubie valleys(south-eastern France) on 2 October 2020. This event will certainly serve as a reference for floodrisk management in the future and it is important to document it as far as possible, in order topreserve its memory and enable further studies. Different national services and operators havebeen involved to gather and consolidate datasets describing this event. This article presentsa contribution from the scientific community to the reconstruction of the event’s peakdischarges, conducted within the HyMeX research programme. Field cross section surveysmade it possible to obtain 32 peak discharge estimates, contributing to a detailed descriptionof the flood genesis on the main rivers and their small tributarie; La tempête Alex, qui a touché le 2 octobre 2020 les vallées de la Roya, la Tinée, et la Vésubiedans les Alpes-Maritimes, constitue un événement de référence qu’il est important de docu-menter au mieux pour en conserver la mémoire et permettre son étude ultérieure. Lesdifférents services et opérateurs de l’État se sont largement mobilisés pour acquérir et regrou-per des jeux de données décrivant cet événement. Cet article présente une contribution de lacommunauté scientifique à la reconstitution des débits de pointe des crues, conduite dans lecadre du programme de recherche HyMeX. Des relevés de sections d’écoulement ont permisd’obtenir 32 estimations de débits de pointe, contribuant à la connaissance des crues obser-vées sur les cours d’eau principaux et leurs petits affluents.

International audience; The way urban stormwater is managed is changing rapidly to meet increasingly numerous and complex challenges: control of water flows and pollutants produced by the city, preservation of resources, better integration into the landscape, consideration of social, economic, climatic, ecological and environmental objectives, etc. In addition, this change is part of broader developments concerning both the city and the management of an aging and expensive to maintain sewerage heritage. To meet these challenges and develop management solutions fitted to these new needs, hydrologists and drainage specialists must work with an increasing number of actors who approach the issue with very different cultures. In this context, terminology becomes very important to be able to exchange and understand each other. However, the vocabulary, like the concepts, are still in the construction phase. The objective of this paper, written by a large panel of specialists in the field, aims to show the great diversity of the vocabulary associated with stormwater management today, and proposes a reading grid to clarify as much as possible the main concepts. The aim is not to fall into the trap of a standardizing words, but to help improve understanding between actors. This paper covers the general concepts that structure thinking and strategy, as well as technical vocabulary and in particular how to distinguish solutions. This document is intended for all the actors of the city on the one hand and of water and the environment management on the other hand. It does not claim to close the debate.; La façon de gérer les eaux pluviales urbaines est en train de changer rapidement pour répondre à des enjeux de plus en plus nombreux et complexes : maîtrise des flux d’eau et de polluants produits par la ville, préservation des ressources, meilleure intégration dans le paysage, prise en compte d’objectifs sociaux, économiques, climatiques, écologiques et environnementaux, etc. De plus, ce changement s’inscrit dans des évolutions plus larges concernant à la fois la ville et la gestion d’un patrimoine assainissement vieillissant et coûteux à entretenir. Pour répondre à ces enjeux et développer des solutions de gestion adaptées à ces nouveaux besoins, les hydrologues et les spécialistes de l’assainissement doivent travailler avec des acteurs de plus en plus nombreux qui abordent la question avec des cultures très différentes les unes des autres. Dans ce contexte, la terminologie devient très importante pour pouvoir échanger et se comprendre. Or le vocabulaire comme les concepts sont encore en phase de construction. L’objectif de ce texte, rédigé par un panel varié de spécialistes du domaine de l’hydrologie urbaine, vise à montrer la grande diversité du vocabulaire aujourd’hui associé à la gestion des eaux pluviales, et propose une grille de lecture pour clarifier autant que possible les principales notions. Il ne s’agit pas de tomber dans le piège d’une normalisation des mots, mais d’aider à une meilleure compréhension entre acteurs. Ce travail porte sur les concepts généraux qui structurent la réflexion et la stratégie, ainsi que sur le vocabulaire technique et en particulier sur la façon de distinguer les solutions. Ce document est destiné à tous les acteurs de la ville, d’une part, et de la gestion de l’eau et de l’environnement, d’autre part. Il n’a pas la prétention de clore le débat.

International audience; Due to global change, cities of the future will have to deal with more intense runoff and longer drought sequences, in addition to a growing urban and peri-urban population. French Mediterranean cities, such as Toulon, are already densely urbanised and exposed to the effects of global warming. The adaptation of their infrastructures is problematic. Cities with high development potential, such as Dakar, offer the opportunity to imagine other solutions for the management of water resources and its extremes in the context of global change. In particular, it is a question of managing the flows of water and substances linked to intense runoff events according to an ecohydrological logic that makes it possible to reduce environmental risks and increase social and economic benefits. To do this, we use a hydrologically-based geomatics model (IRIP) that produces predictive maps of areas of generation, transfer and accumulation of intense runoff and associated nutrients. This allows us to target effective intervention areas to reduce risks and increase water resources, for example by simulating land use change in appropriate locations and at the same time stimulating specific biological processes. The fundamental principle of ecohydrology is to balance energy flows with biological metabolic flows at the subcatchment scale. The mapping of intense runoff processes is a first step illustrated in this article for the cities of Toulon and Dakar. This first step is part of the Dakar'2030 project, which aims to rethink urban development and adapt it to climate change.; En raison du changement global, les villes du futur devront faire face à des ruissellements plus intenses et à des séquences de sécheresse plus longues, en plus d'une population urbaine et périurbaine croissante. Les villes méditerranéennes françaises, comme Toulon, sont déjà densément urbanisées et exposées aux effets du réchauffement climatique. L'adaptation de leurs infrastructures est problématique. Les villes à fort potentiel de développement, comme Dakar, offrent l'opportunité d'imaginer d'autres solutions pour la gestion des ressources en eau et de ses extrêmes dans le contexte du changement global. Il s'agit notamment de gérer les flux d'eau et de substances liés aux événements de ruissellement intenses selon une logique écohydrologique qui permet de réduire les risques environnementaux et d'augmenter les bénéfices sociaux et économiques. Pour ce faire, nous utilisons un modèle géomatique basé sur l'hydrologie (IRIP) qui produit des cartes prédictives des zones de génération, de transfert et d'accumulation du ruissellement intense et des nutriments associés. Cela nous permet de cibler des zones d'intervention efficaces pour réduire les risques et augmenter les ressources en eau, par exemple en simulant un changement d'utilisation des terres dans des endroits appropriés et en stimulant en même temps des processus biologiques spécifiques. Le principe fondamental de l'écohydrologie est d'équilibrer les flux d'énergie avec les flux métaboliques biologiques à l'échelle du sous-bassin versant. La cartographie des processus de ruissellement intense est une première étape illustrée dans cet article pour les villes de Toulon et de Dakar. Cette première étape s'inscrit dans le cadre du projet Dakar'2030, qui vise à repenser le développement urbain et à l'adapter au changement climatique.

International audience

Connaissance et prévention des risques naturels et hydrauliques Ces travaux bénéficient du soutien du Ministère chargé de l'environnement, de l'énergie et de la mer par décision de subvention n°21367400

Connaissance et prévention des risques naturels et hydrauliques Ces travaux bénéficient du soutien du Ministère chargé de l'environnement, de l'énergie et de la mer par décision de subvention n°21367400 DECEMBRE 2020

International audience; Combination of numerous satellite data has lately become available to cover large areas with very high spatial resolution (VHR) and high revisit frequency. Little studies have yet made use of these images to assess and map damages following an extreme rainfall event, in particular those caused by rainwater runoff. We therefore investigate a specific approach to detect these damages as exhaustively as possible from VHR and HR satellite data acquired as closely as possible before and after an intense rainfall event. To do so, we used Pléiades (0.7 m) and Sentinel-2 (10 m) images taken over the Aude region (France) which was heavily affected by a severe storm on October 15th, 2018. We chose to focus on agricultural lands as 1119 claims for agricultural disaster were registered and certified following this event. Post-event VHR Pléiades images were used to identify claimed damages over a subset of agricultural plots as well as to determine contextual information such as the type of damage (erosion, deposit, uprooting). Several indices and spectral filters were then applied to the selected areas from pre and post-event Sentinel-2 images. This exploratory work reveals that certain types of agricultural damage are well detected while others, albeit clearly visible on Pleiades images, are harder to identify with the selected indices and filters on Sentinel-2 images. It also shows the potential of this approach to discriminate the extent of damage that was declared over agricultural areas. This study emphasizes how relevant the use of combined spectral, temporal and contextual information is to detect damages following an extreme rainfall event, in particular those caused by rainwater runoff, thanks to optical imagery, as spectral knowledge alone does not appear to be sufficient. This preliminary work paves the way for further work based on the development of more advanced change detection methods, clues and filters as well as artificial intelligence.; De nombreuses données satellites peuvent aujourd'hui être combinées afin de couvrir des surfaces très importantes avec une très haute résolution spatiale (THR) ainsi qu'une haute fréquence de revisite. Le potentiel de ces images pour évaluer et cartographier les dommages engendrés par des pluies extrêmes, en particulier ceux causés par le ruissellement pluvial, a été jusqu'à présent peu étudié. Cette étude propose une méthode pour détecter de la manière la plus exhaustive possible ces dommages à partir de données satellitaires THR et HR acquises au plus près, avant et après, d'un événement de pluie intense. Pour ce faire, nous avons utilisé des images Pléiades (0,7 m) et Sentinel-2 (10 m) acquises au-dessus de la région de l'Aude (France), fortement touchée par des intempéries le 15 octobre 2018. Notre intérêt a porté sur les zones agricoles qui ont fait l'objet de 1119 demandes d'indemnisation en calamités agricoles pour cet événement. Plusieurs indices et filtres spectraux ont été appliqués sur un échantillon d'images Sentinel-2 sélectionnées avant et après l'épisode orageux. Ce travail exploratoire révèle que certains types de dommages agricoles sont bien détectés alors que d'autres, même clairement visibles sur les images Pléiades, sont plus difficiles à distinguer avec les indices et filtres sélectionnés sur les images Sentinel-2. Il démontre également le potentiel de ces méthodes pour discriminer les différents degrés de dégâts relevés sur les parcelles agricoles. Cette étude confirme l'importance de combiner information spectrale, temporelle et contextuelle pour détecter à l'aide de l'imagerie optique les dommages engendrés par des pluies extrêmes, en particulier ceux causés par le ruissellement pluvial. Ces travaux préliminaires ouvrent la voie au développement de nouvelles méthodes de détection, l'utilisation de nouveaux indices ainsi que sur l'intelligence artificielle.

International audience; The Hydro-Eco-Regions (or HERs) respond to a request of the European Water Framework Directive. HERs are soil-climatic entities whose hypothesis we test here that they condition erosion and deposition processes linked to intense runoff. Confirmation of this hypothesis would make it possible to propose at the national level a pre-calibration of the runoff maps produced by the IRIP method. In this work carried out over 4 years, test zones from 8 HERs out of 21 in metropolitan France were tested. For this purpose, the IRIP maps of intense runoff potential were compared with various data sets considered to be representative of the consequences of intense runoff. The comparison method between HERs used an operational efficiency criterion: the potential levels were chosen to detect at least 80% of incidents over a maximum of 20% of the catchment area. The combinations of potential levels for transfer-erosion and flood-deposit hazards differ according to the HER. This first attempt at a regional pre-calibration of significant potential thresholds according to the HER makes sense. However, more field data should be available within the same HER to ensure internal homogeneity and differences between HERs.; Les Hydro-Eco-Régions (ou HER) répondent à une demande de la Directive Cadre Eau de l’Europe. Les HER constituent des entités pédoclimatiques dont nous testons ici l'hypothèse qu'elles conditionnent les processus d'érosion et de dépôt liés au ruissellement intense. La confirmation de cette hypothèse permettrait de proposer au niveau national un pré-calage des cartographies de ruissellement produites par la méthode IRIP. Dans ce travail mené sur 4 années, des zones test de 8 HER parmi 21 que compte la France métropolitaine ont pu être testées. Pour cela les cartographies IRIP du potentiel de ruissellement intense ont été confrontées à divers jeux de données considérés comme représentatifs des conséquences du ruissellement intense. La méthode de comparaison entre les HER a utilisé un critère d'efficacité opérationnelle : il a été retenu les niveaux de potentiel qui permettaient de détecter a minima 80% des incidents sur a maxima 20% du bassin versant. Les combinaisons des niveaux de potentiel pour les aléas transfert-érosion et inondationdépôt diffèrent selon les HER. Cette première tentative de pré-calage régional des seuils de potentiels significatifs selon les HER fait sens. Il faudrait cependant disposer de plus de données terrain au sein d'une même HER pour s'assurer de l'homogénéité interne et des différences entre HER.

International audience; While intense runoff should be defined as a set of erosion, transport and deposition processes that occur according to topography, soil and land use, it is complicated to have a direct metric or metrics during an event. This is all the more impractical as the areas of intense runoff are not known, as may be the case for river overflow, and are obviously not continuous from upstream to downstream on the slopes. The evaluation of intense runoff patterns then suffers from the lack of observational data and it is necessary to use approximate, post-event information, that is a final result of what has happened. The term "proxy" is used to describe this type of information. We are interested in this work to describe several types of proxies, propose a way to use them to evaluate predictive mapping of intense runoff processes. Proxies of a point, linear and surface nature are presented through several case studies. The limitations of these data are discussed and the use of additional information to better assess the predictive nature of the maps is discussed.; Si l'on convient de définir le ruissellement intense comme un ensemble de processus d'érosion, de transport et dépôts qui se réalisent au gré de la topographie, de la pédologie et des usages du sol, il est compliqué d'en avoir une ou des métriques directes pendant un événement. Cela est d'autant moins faisable que les zones de passage du ruissellement intense ne sont pas connues, comme cela peut être le cas pour le débordement d'un cours d'eau, et ne sont à l'évidence pas continus d'amont en aval dans les versants. L'évaluation des modèles de ruissellement intense souffre alors du manque de données d'observation et il est nécessaire de recourir à des informations approchées, post événement, qui sont des résultantes finales de ce qui s'est passé. Le terme de « proxy » est utilisé pour décrire ce type d'information. Nous nous intéressons dans ce travail à décrire plusieurs types de proxy, proposons une manière de les utiliser pour évaluer les cartographies prédictives des processus du ruissellement intense. Les proxy de natures ponctuelle, linéaire et surfacique sont présentés au travers de plusieurs cas d'étude. Les limites de ces données sont discutées et le recours à des informations complémentaires pour mieux évaluer le caractère prédictif des cartographies est abordé.

International audience

Connaissance et prévention des risques naturels et hydrauliques Ces travaux bénéficient du soutien du Ministère chargé de l'environnement, de l'énergie et de la mer par décision de subvention n°21367400 DECEMBRE 2019

PROGRAMME MTES (DGPR / SRNH) - IRSTEA 2019 CONNAISSANCE ET PREVENTION DES RISQUES NATURELS ET HYDRAULIQUESCes travaux bénéficient du soutien du Ministère chargé de l’environnement, de l’énergie et de la mer par décision de subvention n°21367400

Ces travaux bénéficient du soutien du Ministère chargé de l'environnement, de l'énergie et de la mer par décision de subvention n°21367400 4.1 : CARTO ALEA (Zones inondables) 4.1.c : Irip_Sat : Indicateurs du Ruissellement Intense Pluvial et données Satellites.

Connaissance et prévention des risques naturels et hydrauliques Ces travaux bénéficient du soutien du Ministère chargé de l'environnement, de l'énergie et de la mer par décision de subvention n°21367400 DECEMBRE 2019