Formation des Formateurs sur les Applications d’Observation Spatiale à la Gestion des Ressources en Eau dans le Bassin du Congo et en Afrique Centrale

Objectif : Renforcer les capacités des chercheurs et experts du secteur de gestion des ressources en eau sur les Applications d’Observations Spatiales (AOS) pour la gestion des ressources en eau du bassin du Congo et de l’Afrique Centrale.

La région de l’Afrique Centrale regorge d’importantes ressources naturelles, nécessaires à l’appui des politiques sociales et économiques à l’échelle continentale et globale. La région est caractérisée par l’existence de grands bassins fluviaux, tel que celui du Congo, ayant la capacité de fournir divers services à grande échelle. Ces services comprennent l’irrigation, l’hydroélectricité, la navigation, l’alimentation en eau potable et assainissement, et le maintien de la biodiversité aquatique. On y retrouve aussi des vastes zones humides, en l’occurrence la Cuvette Centrale et le système lacustre de la région composé des lacs tels que Tanganyika, Edouard, Albert et Tchad. Cependant, ce potentiel est obturé par l’absence d’informations avérées sur la disponibilité et la dynamique des ressources existantes, aussi bien que l’insuffisance de connaissance et de ressources techniques nécessaires au développement des stratégiques adéquates de gestion durable des ressources naturelles. L’UNEP (2011) relève l’importance de trouver un financement substantiel pour établir un réseau de suivi des ressources en eau et un system d’information essentiel à l’inventaire des ressources en eau du bassin du Congo pour le développement des secteurs économiques clés. Le bassin du Congo est situé sur une région tropicale humide où il est difficile d'assurer la maintenance des infrastructures routières. Au-delà, son réseau hydrographique dispose de près 25000 km de navigation intérieure qui relie les pays riverains. Depuis la période coloniale, le réseau fluvial a facilité l’échange des biens et des services par le biais de la navigation fluviale. Les voies navigables ont facilité l’importation et l’exportation des ressources naturelles du Congo telles que l’huile de palme, le bois, le cuivre, le zinc, etc., ainsi que d’autres produits internationaux. En conséquence, plus de 400 stations de jaugeage avaient été mises en place sur l’ensemble du bassin, afin de faire le suivi du niveau d’eau et du débit des cours d’eau. Aujourd'hui, seulement près d’une vingtaine des stations de suivi hydrométrique des cours d’eau sont opérationnelles sur l’ensemble du bassin, et il devient par conséquent difficile d'assurer une navigation sécurisée. Cette situation a occasionné une augmentation du nombre d'accidents de navigation avec de nombreuses pertes matérielles et en vies humaines. La navigation pendant la période de basses eaux est devenue très difficile sur le bief principal entre Kisangani et Kinshasa où le débit est supposé être régulier. La diminution d'environ 18% du débit de la rivière Oubangui, un des principaux affluents du cours principal du Congo, a entraîné une augmentation du nombre des jours non navigables. D'autre part, les inondations, en particulier celles de nature fluviale, constituent la catastrophe naturelle la plus fréquente et la plus importante dans le bassin du Congo, avec 121 événements majeurs enregistrés depuis 1964 [Tshimanga et al., 2016]. Par exemple, l'inondation survenue à Kinshasa, la capitale de la RDC, en janvier 2018, a coûté la vie à 50 personnes, entrainé le déplacement des milliers de personnes, et a été suivie du choléra généralisé. Les inondations causent souvent de graves perturbations dans l'approvisionnement en eau potable. Cependant, en raison du manque important des stations de surveillance au sol et des difficultés des services liés à la collecte et à la diffusion des données, il n’existe pas de système opérationnel de surveillance des inondations et d’alerte précoce. Au mois de Mars 2009, le Document de la Politique Régionale de l’Eau de la Communauté Economique des Etats de l’Afrique Centrale (CEEAC) avait été validé par les ministres en charge de l’eau de l’Afrique Centrale. Cette Politique, adoptée en Octobre 2009 par les chefs d’Etats et de Gouvernements de la CEEAC, a pour objectif de contribuer à la réduction de la pauvreté et à la croissance économique dans l’espace communautaire par une meilleure gestion des ressources en eau, et par la mise en valeur des ressources existantes. L’un des défis majeurs à la mise en œuvre des axes stratégiques de cette Politique demeure l’absence d’un système de suivi dynamique des ressources naturelles existantes en vue de permettre un échange de données et informations à l’échelle spatiale et temporelle requise pour la gestion par les différents acteurs. Les différentes évaluations réalisées sur la mise en œuvre des systèmes d’information de suivi des ressources en eau relève la nécessité de recourir aux ressources d’observation spatiale qui, depuis la dernière décennie, deviennent de plus en plus disponibles, offrant ainsi la possibilité jadis inimaginable d’acquérir des informations en temps et espace voulus pour les stratégies de gestion.
L’objectif principal de cette formation est de renforcer les capacités des chercheurs et experts du secteur de gestion des ressources en eau sur les Applications d’Observations Spatiales (AOS) pour la gestion des ressources en eau du bassin du Congo et de l’Afrique Centrale. Plus spécifiquement, cette formation consiste à améliorer les capacités des experts et des chercheurs en rapport avec les AOS ci-après:
  • Jaugeage virtuel des cours d'eau et prévision des hauteurs d’eau des rivières en temps presque réel en utilisant l'altimétrie spatiale ;
  • Appréhension de l’importance des observations spatiales à la prévision des hauteurs et autres variables d’importance hydrologique ;
  • Suivi des flux sédimentaires à partir des AOS.
A la suite de la formation, les personnes présentes seront en mesure  d’extraire des données de hauteur d’eau par satellite et sauront ce qui est nécessaire afin de convertir ces hauteurs d’eau en données hydrologiquement intéressantes pour les différents acteurs de l’eau (agences, utilisateurs, gouvernements, etc.). Cette formation sera complétée dans le futur par d’autres modules et cas d’études qui auront pour but de compléter la panoplie.
La formation sera animée par des personnes ayant une maitrise avérée du domaine d’OS et leurs applications. Les participants doivent apporter leurs propres ordinateurs avec les spécifications minimales suivantes: CPU multi-core (par exemple, Intel Core i5 ou équivalent), système d'exploitation 64 bits (Windows est recommandé, mais iOS et Linux sont partiellement pris en charge) et au moins 4 Go de RAM et un espace libre de disque de 20 Go. Tous les logiciels liés à la formation ainsi que tous les matériaux au format numérique (pdfs) seront  inclus dans l'atelier. A la fin de la formation, un brevet de participation sera remis aux apprenants ayant conclu les aspects théoriques et les exercices pratiques de la formation. Introduction aux cas d’études: l’avènement du concept des OS et leurs applications sont très récents dans la région de l’Afrique Centrale, si bien que les aptitudes des experts et des chercheurs à s’y prendre trainent encore en arrière. Dans la plupart de programmes d’enseignement, ces concepts et leurs applications n’y sont pas encore intégrés d’une façon satisfaisante. Ceci rend difficile l’appréciation de ces concepts à la résolution des questions émergentes de gestion des ressources naturelles dans notre région. A cet égard, les cas d’études se révèlent une approche indispensable pour aider les experts, plus spécifiquement ceux impliqués dans l’enseignement et la recherche à s’imprégner d’une façon plus approfondie des concepts clés et des applications des OS. Par conséquent, les cas d’études se focaliseront sur les aspects pratiques ayant été abordés lors de l’atelier de formation des formateurs. Ils seront conduits sous forme des sujets de la recherche appliquée, et administrés par des personnes habilitées à diriger les questions de recherche. Les groupes thématiques de travail seront mis en place, aux seins desquels les cas d’études seront conduits pour une période d’environ six mois, ce qui aboutira à l’obtention des produits spécifiques en fonction des groupes thématiques.  Ces cas d’études conduiront aussi à la mise en place d’un cadre de travail et d’échange entre les experts chercheurs et les gestionnaires, ce qui contribuera à mieux appréhender l'utilité des services et des produits des AOS.  A la fin de la période de six mois allouée aux cas d’études, un Atelier Régional de Partage d’Expériences rassemblera les différents acteurs impliqués.
La formation se tiendra à Bangui, République Centrafricaine, du 24 au 26 Octobre, sous la facilitation du Centre de Recherche en Ressources en Eau du Bassin du Congo (CRREBaC) et de l’Université de Bangui.
Heure et date Matière Facilitateur/Formateur
24 Octobre : 8h30-8h45 Introduction au programme GMES-Africa De MESA vers GMES-Africa Georges Gulemvuka/ Olivier Thamba
8h45-9h00 Le Bassin du Congo et le suivi des ressources en eau Raphael Tshimanga
9h00-12h30 Objectif : dresser un état des lieux des observations par satellite des hauteurs d’eau et montrer leur potentiel d’utilisation à l’échelle régionale et continentale.
  • Les données satellitaires pour le suivi des hauteurs d’eau – état de l’art et perspectives
    • Historique des missions altimétriques
    • La physique de la mesure
    • Les missions opérationnelles actuelles
    • Perspectives pour l’altimétrie radar
    • Que nous apporteront les futures missions ?
  • Comment transformer les observation satellitales en variables hydrologiques utiles ?
    • Utilisation couplée de modélisation hydrologique et d’altimétrie – les courbes de tarage
    • Assimilation de données dans des modèles hydrauliques
  • Exemples d’utilisation de données d’altimétrie en Afrique
    • Bassin pilote du Niger
    • Bassin du Congo
    • Autres bassins
Le lien sera fait avec les autres variables observables via la démonstration de leur utilité.
Adrien Paris  
14h00-17h30 Objectif : appréhender la chaîne de traitement des données d’altimétrie spatiale, de leur téléchargement à l’obtention de séries temporelles de hauteur d’eau à partir de données brutes haute résolution, à l’aide du logiciel libre MAPS
  • Préparation de la zone d’étude
  • Chargement des données dans le logiciel MAPS
  • Elimination des points faux
  • Post-traitement et comparaison avec d’autres données
L’ensemble des étapes se réalisera en direct avec projection de l’écran. Les formants pourront, s’ils le souhaitent, effectuer eux-mêmes les étapes sur un ordinateur portable. Pour cela, ils devront au préalable avoir téléchargé et installé le logiciel MAPS (ftp://ftp.legos.obs-mip.fr/pub/tmp1m/MAPS_DATA/Ticket-MAPS/Windows_64bits/) -logiciel qui sera apporté par le formateur sur clef usb mais qui nécessite un peu d’accès à internet
Adrien Paris  
25 Octobre 8h30-12h30 Objectif : présentation du modèle MGB et transformation des hauteurs en débits
  • Préparation des données d’entrée
  • Mise en place du modèle
  • Run sur un bassin
  • Exemples de calibration
  • Création des courbes de tarage
Adrien Paris
2h00-17h00 Comprendre la nécessité des mesures de terrain et leur interaction avec les observations par satellite Suivi des flux sédimentaires et colorimétrie de l’eau par télédétection et l’estimation de MES dans le fleuve, la surveillance spatiale des paramètres de qualité de l'eau et le transport des sédiments, les techniques hydroacoustiques (ADCP) à l’estimation de MES. Adrien Paris Alain Laraque  
26 Octobre Groupes thématiques et cas d’études (à domicile) Raphael Tshimanga

Contacts

 
  • Raphael Tshimanga : raphtm@yahoo.fr , +243820949456
  • Jean-Felly Ngandu : felly.ngandu@crrebac.org, +243852780555
  • Landry Nkaba : landry.nkaba@crrebac.org, +243813267278
  • Cyriaque Nguimalet : cyrunguimalet@gmail.com, +23675505678

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