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HydroPortail (HU)

De Wikhydro
(Redirigé depuis Hydroportail (HU))

Traduction anglaise : HydroPortail, Hydro data bank

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Dernière mise à jour : 03/05/2023

Site de référence des données hydrométriques et hydrologiques françaises ; Hydroportail remplace la Banque HYDRO depuis janvier 2022 ; comme cette dernière, il met gratuitement ces données à disposition du public, à l’adresse : www.hydro.eaufrance.fr (figure 1).


Figure 1 : Page d'accueil de l'HydroPortail.

Sommaire

Présentation rapide

Qu’est-ce que l'HydroPortail ?

L'HydroPortail est l’interface principale de la Plate-forme HYDRO Centrale (PHyC), qui est la base de données unifiée de toutes les données hydrométriques ainsi que de certaines autres données de contexte (essentiellement pluviométriques), qu’elle reçoit en temps quasi-réel et en temps différé.

L’HydroPortail permet :

  • Pour le public : de visualiser l’ensemble des données publiques hydrométriques relatives :
    • au référentiel (méta-données) des points de mesure,
    • aux valeurs des mesures en temps-réel et aux chroniques historiques avec leurs différents degrés d’expertise (statut de la donnée, qualification et origine),
    • à des valeurs statistiques de référence,
    • et à des cartographies de valeurs de mesures ou de comparaison de valeurs à des statistiques de référence ;
  • Pour le public averti ou les professionnels : de produire des statistiques personnalisées ;
  • Pour les producteurs de données hydrométriques : de gérer leur référentiel et la publication des données, de visualiser et gérer leurs données non publiques.

Il est à noter que certaines données de la PhyC sont également accessibles via le site Vigicrues et l’API Hub’eau Hydrométrie (voir figure 2).


Figure 2 : Différents éléments du système français de gestion des données d'hydrométrie (hydroPortail, PHyc, HUBeau) et possibilités d'accès ; Source : Schapi (2022).

Disponibilités des données

Les données publiques sont visualisables et téléchargeables gratuitement par tous. En cas de réutilisation des données, il est demandé de citer la source et la date d’extraction des données, celles-ci étant susceptibles d’être modifiées suite à une expertise ultérieure.

Un système de compte gratuit permet d’enregistrer des préférences de visualisation et des listes de points de mesure permettant de faciliter et d’accélérer la consultation régulière.

L’HydroPortail s’inscrit dans le cadre du Système d’Information sur l’Eau (SIE). Il a été développé et il est administré par le Service Central d’Hydrométéorologie et d’Appui à la Prévision des Inondations (SCHAPI), service du ministère chargé de l'environnement.

Historique de la genèse de l'HydroPortail

Avant les années 1960

Les données collectées par les premiers réseaux hydrométriques visaient à comprendre et anticiper les phénomènes de crues. Elles étaient archivées sur des registres sur papier, organisés de manière plus systématique à partir du milieu du XIXème siècle par les Services chargés de l’Annonce des crues (Voir la partie historique de l'article Prévision des crues et des inondations.)

Dès la fin du XIXème siècle, elles ont concerné aussi la connaissance des débits pour l’hydroélectricité. A partir de sa création en 1917, le Service central des forces hydrauliques et des inondations a publié des chroniques de débit sous la forme d'annuaires. La Société hydrotechnique de France a pris le relais de leur publication entre 1939 et 1958. À la fin de la deuxième guerre mondiale, l’État confia aux Circonscriptions Électriques la mission de développer et d'entretenir des réseaux pour développer les sources d’énergie. EDF, en tant qu'établissement public, prit part à ce travail, principalement sur les têtes de bassins de montagne.

Des années 1960 aux années 1990

Au début des années 1960, deux autres types de services ont été créés pour l’acquisition et la gestion des données hydrométriques :

  • les Services Hydrologiques Centralisateurs (SHC), en charge de gérer les réseaux d'observation correspondant aux crues des cours d’eau domaniaux au niveau de grands bassins versants : les SHC ont été épaulés à partir de 1977 par les Services d’Annonce des Crues (SAC) ; ces deux familles de service dépendaient du Ministère chargé de l’Équipement et ont développé chacun leurs systèmes d’archivage ;
  • les services régionaux de l’aménagement des eaux (SRAE) en charge de gérer les réseaux d'observation des rivières non domaniales, notamment pour la gestion de l’irrigation ; ces service étaient rattachés au Ministère de l'Agriculture, qui a développé une banque de données hydrométriques, la première version de la banque HYDRO.

Ainsi, pendant 30 ans, les données hydrométriques au niveau français sont collectées via deux familles séparées de systèmes d’informations, orientés préférentiellement vers des régimes hydrologiques différents : pour l’une les crues des grands cours d’eau et pour l’autre les étiages et les moyennes eaux des rivières moins importantes.

De 1992 au début de 2006

A partir de 1992, une unification de l’hydrométrie des Services de l’État est engagée à l’occasion de la création des Directions régionales de l’Environnement (DIREN), où sont regroupés les anciens SRAE et SHC, ainsi que certains Services d’Annonce des Crues (SAC). Les systèmes d’information font alors l’objet d’un processus de modernisation continue, avec pour fondement la base de données HYDRO, celle-ci étant désormais gérée par la Direction de l’Eau du Ministère chargé de l’environnement qui la fait progressivement évoluer. En parallèle un rapprochement s'opère entre la structuration des données relatives aux crues au niveau des grands bassins versants et celle de la banque HYDRO. Ce rapprochement se traduira par le projet HYDRO 2.

En 2003, les SAC deviennent les Services de prévision des crues (SPC), couvrant souvent de plus larges circonscriptions que les précédents et mieux dotés, en particulier en hydrométrie. Un service national d’appui et de pilotage est également créé, le Service central d’hydrométéorologie et d’appui à la prévision des crues (SCHAPI).

D'avril 2006 à janvier 2022

La circulaire du 13 avril 2006 sur la réforme de l’organisation de l’hydrométrie confirme l’unification de l’hydrométrie, en centralisant l’ensemble des observations hydrométriques produites par l’État dans la Banque HYDRO 2 et confie au SCHAPI son administration ainsi que son évolution vers une troisième version mettant les données à disposition du public gratuitement sur internet. Plus précisément, la nouvelle version HYDRO 3 doit permettre :

  • à toute personne, experte ou non, d'accéder aux données des stations de mesures hydrométriques situées sur les cours d’eau français ;
  • aux producteurs de données de valider celles-ci ou les corriger, de façon confortable et en suivant des protocoles unifiés ;
  • aux utilisateurs de ces données de les extraire et de les traiter facilement, notamment à partir de lois statistiques ;
  • que le site Vigicrues soit alimenté en temps réel ou quasi-réel avec les données télétransmises de niveau d’eau et parfois de débit mesurés, puis reçoive en retour les données de prévision produites par les Services de prévision des crues et coordonnées par le SCHAPI.

Cette opération nécessitait de reconfigurer la base de données HYDRO 2 en une Plate-forme HYDRO Centrale (ou PHyC), cœur du nouveau dispositif en la dotant d'un grand nombre de nouvelles fonctions pour (Leleu et al., 2013) :

  • fédérer les données hydrométriques et consolider les informations associées aux stations (le référentiel), dans une base nationale unique de référence ;
  • permettre le stockage des informations connexes utiles à l’expertise hydrologique comme, par exemple, des données météorologiques (pluviométriques) associées ;
  • évaluer automatiquement les débits des cours d’eau à partir des niveaux d’eau et des courbes de tarage (relation hauteur-débit), en vigueur à la date de mesure des hauteurs d’eau, et opérer un certain nombre de calculs statistiques ;
  • assurer le stockage dans la base des prévisions de hauteur d’eau et de débit aux stations de mesure, à des fins de publication sur Vigicrues par le SCHAPI ;
  • améliorer la traçabilité de la donnée tout en donnant aux différents intervenants autorisés (hydromètres et prévisionnistes) les moyens d’effectuer selon leur profil les opérations de consultation, correction, pré-validation ou validation sur la donnée stockée en base ;
  • permettre une diffusion plus large des données, avec une bonne interopérabilité, pour répondre à la demande sociale et aux exigences des politiques publiques (directive cadre sur l’eau, directive européenne « Inspire » du 14 mars 2007, favorisant l'échange et la mise à disposition du public des données géographiques dans le domaine de l'environnement au sein de la Communauté européenne) ;
  • améliorer l’ergonomie et les fonctionnalités offertes aux producteurs de données et aux utilisateurs (dépôt de données, outils de validation, calculs statistiques, navigation cartographique, extraction de données, etc.).

Il est également décidé que, dans l’attente de la mise en place du nouvel outil qui allait devenir l’HydroPortail, la communication de ces données passerait par :

  • le client lourd d’ HYDRO 2 (un logiciel spécifique, utilisé notamment par les producteurs de données et les bureaux d’études) ;
  • HydroWeb : le portail Internet (dont l’ancienne adresse d’accès redirige vers l’HydroPortail depuis le déploiement complet en janvier 2022).


Figure 3 : Le passage d'HYDRO2 (noté comme actuel sur le schéma) à HYDRO3 (noté comme cible) impose beaucoup d'évolutions ; Source : Leleu et al, 2013.

Il fallait donc, tout en assurant la continuité du service, reprendre un système informatique complexe ayant déjà connu deux époques, en élargissant son champ d’application et en continuant de faire converger deux cultures techniques assez contrastées. Cela a demandé de passer par des phases successives, et de s’assurer pas à pas :

  • de l’adhésion de toutes les parties prenantes,
  • de la cohérence des développements entre eux et avec ce qui préexistait,
  • de la pertinence des résultats obtenus.

En 2014, une étape décisive a été atteinte, au terme de nombreux développements et tests pour l’HydroPortail : la mise en service du traitement de l’ensemble des données « temps réel », et la connexion entre la PHyC et la Plate-forme opérationnelle pour la modélisation (POM), permettant notamment d’élaborer les prévisions de crues et de diffuser celles-ci sur le site Vigicrues (HYDRO client lourd).

En 2015, l’HydroPortail a fait l’objet d’un premier déploiement dans les services du ministère chargé de l’environnement, en différant l’accessibilité de la PHyC aux autres gestionnaires de stations de mesure (ainsi qu’au grand public) jusqu’à la finalisation de la refonte du module de calcul statistique et la reprise de l’intégralité des données archivées.

En 2018, l’HydroPortail a été ouvert aux producteurs de données extérieurs au ministère, pour la consultation et la mise à jour des données concernant le référentiel des stations dont ils ont la charge (Hydroweb).

Le 25 janvier 2022, l’HydroPortail a été ouvert au grand public comme aux spécialistes en remplacement d'Hydroweb et d'HYDRO client lourd.

Pour assurer le succès de l’opération, un accompagnement de ces étapes a été organisé avec :

  • des documents, notamment :
  • et la mise en place d’assistances aux niveaux :
    • national, par le SCHAPI, via une adresse internet dédiée,
    • de chacun des grands bassins hydrographiques, avec des correspondants avertis des spécificités (outils, modes opératoires, etc.) propres à leurs territoires.

Contenu et fonctions de l’HydroPortail

Le SCHAPI a établi et diffusé une présentation powerpoint facilitant la prise en main de l'HydroPortail et décrivant ses fonctions principales (SCHAPI, 2022) :

  • Il stocke et met à disposition des données acquises en temps réel (ou quasi-réel du fait des délais de télétransmission) pour la prévision des crues ou, pour les autres usages de l’eau, en temps différé au terme des étapes du processus de validation par séquences choisies par l’utilisateur, concernant les mesures de hauteur d'eau (à pas de temps variable, celui des acquisitions sur les stations hydrométriques) en provenance d'environ 5 000 stations (dont à peu près 3 500 sont actuellement en service, parmi lesquelles plus de 1 700 alimentent Vigicrues) implantées sur les cours d'eau français.
  • Il permet aussi un accès par entités hydrologiques ou via une carte (Voir figure 4) :
    • au référentiel, regroupant les données signalétiques des points de mesures (classés en sites - tronçons de cours d’eau homogènes en débit -, stations - section transversale d’un cours d’eau que l’on a équipée d’une échelle et d’un ou plusieurs capteur(s) pour pouvoir mesurer en continu la hauteur d’eau et en déduire autant que possible le débit – et capteurs, décrivant : leur finalité, leur localisation précise, la qualité des mesures, leur historique, les données disponibles, etc. ;
    • et aux données qui y ont été acquises puis validées.
  • Il calcule, lorsque c’est possible, les débits instantanés correspondants, ainsi que leurs moyennes journalières, mensuelles, etc., à partir des valeurs, également enregistrées, de hauteur d'eau et des courbes de tarage (relations entre les hauteurs et les débits). Ces valeurs sont actualisées à chaque mise à jour d'une hauteur mesurée ou d'une courbe de tarage (addition, précision supplémentaire, correction, etc.).
  • Il fournit à tout moment les valeurs de niveau d’eau et de débit les plus exactes possibles compte tenu des informations que les gestionnaires des stations y apportent (figure 5).


Figure 4 : Le choix de la station se fait facilement sur un interface graphique ; Source : https://hydro.eaufrance.fr/carte-donnees.


Figure 5 : Une fois la station choisie, il est possible de visualiser les hauteurs et les débits observés sur n'importe quelle période. ; Source : hydro.eaufrance.fr.

Origine des données

La majorité des données accessibles via le site internet (http://www.hydro.eaufrance.fr/) proviennent des informations recueillies par les stations hydrométriques qui constituent le réseau de mesure français, aujourd’hui opéré par les unités d’hydrométrie au sein des Directions Régionales en charge de l’environnement (DREAL en général en 2022). D’autres organismes alimentent l'HydroPortail : producteurs d’hydroélectricité (EDF, CNR, etc.), compagnies d’aménagement (notamment Compagnie d’aménagement des coteaux de Gascogne, Société du canal de Provence, Compagnie d’aménagement du Bas-Rhône-Languedoc, etc.), Agences de l’eau, Conseils départementaux et autres collectivités, organismes de recherche (IRSTEA, universités, etc.). Les personnes en charge des stations de mesures sur le réseau hydrographique de surface installent celles-ci, assurent leur maintenance et collectent les données brutes qui sont transmises pour la plupart en temps légèrement différé (temps quasi-réel). Avec des outils également proposés par le SCHAPI ou d’autres, les gestionnaires de données critiquent et valident ces données puis en modifient le statut. Ils réalisent également des jaugeages pour mesurer le débit correspondant à un niveau donné, afin d’établir, et d’actualiser les courbes de tarage. Ces jaugeages et ces actualisations de la courbe de tarage sont effectués ponctuellement, avec une régularité suffisante pour pouvoir déduire avec fiabilité en continu les débits à partir des niveaux mesurés. L’ensemble de ces étapes se fait en respectant la "charte de qualité de l’hydrométrie, guide des bonnes pratiques".

Il faut noter que même si le SCHAPI administre la banque, ce sont bien les gestionnaires de stations de mesure qui sont responsables de la qualité des données.

Nota : Dans le référentiel, une station se définit comme la section transversale d’un cours d’eau que l’on a équipée au moins d'une échelle limnimétrique. Génétralement au moins un capteur permet de mesurer en continu la hauteur d’eau. La vitesse moyenne dans la section est mesurée soit ponctuellement par jaugeage, soit en continu par un ou plusieurs capteurs.

Bibliographie

Pour en savoir plus :

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