Une approche floue pour la détermination de la région d'influence d'une station hydrométrique

Abstract

La notion d'appartenance partielle d'une station hydrométrique à une région hydrologique est modélisée par une fonction d'appartenance obtenue en appliquant les concepts de l'analyse floue. Les stations hydrométriques sont représentées dans des plans dont les axes sont des attributs hydrologiques et/ou physiographiques. Les régions hydrologiques sont considérées comme des sous-ensembles flous. Une méthode d'agrégation par cohérence (Iphigénie) permet d'établir des classes d'équivalence pour la relation floue "il n'y a pas d'incohérence entre les éléments d'une même classe": ce sont des classes d'équivalence qui représentent les régions floues. La fonction d'appartenance dans ce cas est stricte. Par opposition, la seconde méthode de type centres mobiles flous (ISODATA) permet d'attribuer un degré d'appartenance d'une station à une région floue dans l'intervalle [0,1]. Celle-ci reflète le degré d'appartenance de la station à un groupe donné (le nombre de groupes étant préalablement choisi de façon heuristique). Pour le cas traité (réseau hydrométrique tunisien, débits maximums annuels de crue), il s'avère cependant que le caractère flou des stations n'est pas très prononcé. Sur la base des agrégats obtenus par la méthode Iphigénie et des régions floues obtenues par ISODATA, est effectuée une estimation régionale des débits maximums de crue de période de retour 100 ans. Celle-ci est ensuite comparée à l'estimation régionale obtenue par la méthode de la région d'influence ainsi qu'à l'estimation utilisant les seules données du site, sous l'hypothèse que les populations parentes sont des lois Gamma à deux paramètres et Pareto à trois paramètres.