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Contribution au calcul de profil hydrique base sur la technique de réflectométrie temporelle. Modèle de propagation de micro-ondes dans le sol

Todoroff P., Mamode M., Luc J.P., Lan Sun Luk J.D.. 1997. In : 4ème Congrès international de l'ARTAS, 2ème Rencontre internationale en langue française : communications présentées au congrès 1997. Paris : AFCAS, p. 383-393. Congrès international de l'ARTAS. 4, 1997-10-12/1997-10-18, Saint-Denis (Réunion).

La connaissance précise de la consommation hydrique des plantes pour une gestion adaptée de l'irrigation nécessite de connaître la répartition de la teneur en eau u sol dans l'horizon racinaire. La réflectométrie temporelle, technique récente et performante de détermination de l'humidité volumique par voie électromagnétique, apporte déjà de nombreuses réponses, à partir de mesures localisées. Notre objectif est d'obtenir des profils hydriques le long de sondes longues (1 m) enfoncées verticalement dans le sol. depuis la surface.Cet article constitue une première étape de ce travail et présente un modèle de propagation des micro-ondes dans un milieu hétérogène. Il permet de reproduire les résultats d'un réflectomètre en calculant les courbes de signal réfléchi, telles que cet appareil les enregistre, à partir d'un profil d'humidité connu. Le sol est représenté par une succession de strates de différentes humidités à travers desquelles passent les tiges de la sonde qui se comportent comme des guides d'ondes. Un algorithme de calcul itératif permet de calculer en chaque point des guides et à chaque instant les composantes réfléchie et transmise du signal et de reconstituer le signal réfléchi. Les caractéristiques techniques d'un réflectomètre du commerce (type de signal émis, de câble, petits défauts ... ) ont été intégrées dans ce modèle afin d'obtenir des courbes de signal réfléchi théoriques comparables à celles obtenues avec cet appareil. Des mesures en laboratoire dans différents milieux stratifiés connus ont été effectuées. La comparaison avec les simulations de courbes réflectométriques produites par le modèle pour ces mêmes milieux montre que les résultats réels et simulés sont très proches, malgré quelques différences qui subsistent, et constitue une validation du modèle de propagation. Ce travail permet d'ores et déjà d'estimer qualitativement un profil hydrique par identification d'une courbe réflectométrique réelle avec une courbe simulée. Il représente l'étape préalable à l'inversion de courbes réflectométriques permettant de calculer le profil hydrique du sol le long des guide d'ondes. La seconde étape doit maintenant reprendre ce modèle de propagation en le faisant fonctionner en sens inverse. (Résumé d'auteur)

Mots-clés : eau du sol; réflectométrie; modèle

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