Contribution to the enhancement of expertise in crisis situation through distributed computing: application to flash flood

Contribution à l'amélioration de l'expertise en situation de crise par l'utilisation de l'informatique distribuée : application aux crues à cinétique rapide

Vincent Thiérion (1)

1 CRC - Centre de recherche sur les Risques et les Crises

Flash floods, as it happened on September, the 8th and 9th 2002 in the Gard territory, can yield to important economic and human damages. After this catastrophic hydrological situation, a reform of flood warning services (SAC) was initiated. Thus, this political reform has transformed the 52 existing flood warning service into 22 flood forecasting service (SPC) which are more hydrologically consistent, and has created a national central service, the SCHAPI. A new effective hydrological forecasting mission has been assigned to these services. In the context of flash floods, the flood forecasting service Grand Delta (SPC-GD) uses the application ALHTAÏR integrating hydrometeorological data and real-time modeling capabilities of mountainous rivers' discharges. However, this service a limited hydrological forecast ability. Hence, this PhD attempts to enhance this forecasting competency using the purpose of the innovative Grid technology to provide on demand computing resources and collaborative environment. The methodology and experimentations have enabled to implement a hydrological spatial decision support system (G-ALHTAÏR) based on the resources of EGEE (Enabling Grids for E-science) grid architecture. Promising results demonstrate a capacity to model an important number of hydrological forecasts scenarios in an operational context and suitable with SPC-GD requirements.

Les crues à cinétique rapide, telles que l'évènement du 8 et 9 septembre 2002 dans le département du Gard, causent régulièrement d'importants dommages socio-économiques. A la suite de cette catastrophe, une réforme des services d'annonce des crues (SAC) a été initiée, et a engendré la transformation des 52 services existants en 22 services de prévision des crues (SPC) et la création d'un service central au niveau national, le SCHAPI. Plus cohérent hydrologiquement, ces services se sont vus assigner une nouvelle mission de prévision des crues. Dans le cadre des prévisions des crues à cinétique rapide, le service de prévision des crues " Grand Delta " (SPC-GD) utilise l'application ALHTAÏR capable d'intégrer des données hydrométéorologiques et la modélisation " temps réel " des débits des cours d'eau des bassins versants amont. Cependant, ce service ne dispose pas à l'heure actuelle d'une véritable capacité de prévision des crues à cinétique rapide. Cette thèse s'attache donc à perfectionner cette capacité de prévision en utilisant la vocation de la technologie grille, une technologie informatique innovante, à fournir de ressources informatiques à la demande et un environnement collaboratif. La méthodologie et les expérimentations ont permis de développer un système spatial d'aide à la décision hydrologique (G-ALHTAÏR) basé sur les ressources de l'architecture de grille européenne EGEE (Enabling Grids for E-science). Des résultats prometteurs montrent une capacité à modéliser un nombre important de scénarios de prévision hydrologique dans un contexte opérationnel, et en adéquation avec les besoins du SPC-GD.

Mots clés: Flash floods forecasting; Rainfall-runoff modeling; Grid technology; OGC web services; Quality of service

Mots clés: Prévision des crues à cinétique rapide; Modélisation pluie-débit; Technologie grille; Services web de l'OGC; Qualité de service

Domaines: Gestion et management; Environnement et Société

Vincent Thiérion. Contribution à l'amélioration de l'expertise en situation de crise par l'utilisation de l'informatique distribuée : application aux crues à cinétique rapide. Gestion et management. École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2010. Français. ⟨NNT : 2010ENMP0019⟩. ⟨pastel-00566227⟩