Evaluation et développement de nouvelles fonctions de pédotransfert pour l’estimation du RU. Séminaire de restitution du projet RUEdesSOL

Bouthier, Alain

Cousin, Isabelle

Le Bas, Christine

ROMAN DOBARCO, Mercedes

French

Archive Ouverte en Sciences de l'Information et de la Communication

HAL Id: hal-02158173
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Evaluation et développement de nouvelles fonctions de
pédotransfert pour l’estimation du RU
Christine Le Bas, Alain Bouthier, Mercedes Roman Dobarco, Isabelle Cousin
To cite this version:
Christine Le Bas, Alain Bouthier, Mercedes Roman Dobarco, Isabelle Cousin. Evaluation et
développement de nouvelles fonctions de pédotransfert pour l’estimation du RU. Séminaire de resti-
tution du projet RUEdesSOLS, Mar 2019, Orléans, France. 18 p. ￿hal-02158173￿
C. Le Bas, A. Bouthier, M. Roman Dobarco, I. Cousin/Les fonctions de pédotransfert 26/03/2019
Evaluation et développement de nouvelles 
fonctions de pédotransfert pour 
l’estimation du RU
Christine Le Bas, Alain Bouthier, 
Mercedès Roman Dobarco, Isabelle Cousin
C. Le Bas, A. Bouthier, M. Roman Dobarco, I. Cousin/Les fonctions de pédotransfert 26/03/2019
Introduction
 Cette présentation s’appuie sur :
• Les travaux de A. Labidi, A. Bouthier, I. Cousin, P. Bessard Duparc, X. Le Bris, L. 
Champolivier, M.-H. Bernicot, A.S. Perrin : Evaluation statistique des  FPT les 
plus utilisées sur la base d’un jeu de données de 761 horizons à l’échelle de la 
France métropolitaine, réalisés en collaboration avec le GIS GCHP2E.
• Les travaux de M. Román Dobarco, I. Cousin, C. Le Bas, M. P. Martin : 
Pedotransfer functions for predicting available water capacity in French soils, 
their applicability domain and associated uncertainty, Geoderma 336 (2019) 81-
95. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.08.022
 Remerciements :
• Terres Inovia, Luc Champolivier
• Geves, Marie-Hélène Bernicot
C. Le Bas, A. Bouthier, M. Roman Dobarco, I. Cousin/Les fonctions de pédotransfert 26/03/2019
Notion de fonction de pédotransfert
 Fonction de pédotransfert : expression mathématique reliant 
différentes propriétés ou caractéristiques à une autre (Bouma, 1986)
Données d’entrée Classes Continues
Type de fonctions de 
pédotransfert
Classes de 
pédotransfert
CPT
Fonctions de 
pédotransfert
FPT
Données de sortie Valeurs de pF Paramètres
d’un modèle
Type de fonctions de 
pédotransfert
Ponctuelles Paramétriques
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Les données utilisées
 Base de données 
SOLHYDRO (Inra)
• Données de rétention
• 370 horizons 
 Base de données 
GEVARNOVIA (Geves, 
Arvalis, Terres Inovia)
• Données de rétention
• 284 horizons
 Base de données RMQS
• Données de granulométrie, 
CO, Da
• 3966 horizons
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Les données utilisées
SOLHYDRO GEVARNOVIA RMQS
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Les FPT évaluées
FPT Origine Type
Données 
utilisées
Echantillons Texture
Données 
d’entrée
Stratification 
surface/prof.
Jam-77 Jamagne 
1977
Classe
ponctuelle
Bassin
parisien
Remaniés Aisne Texture Non
Bru-04-T-sp
Bru-04-TS-sp
Bruand 2004 Classe
ponctuelle
Solhydro Non 
remaniés
Aisne Texture
Texture-Da
Oui
AlM-08-T
AlM-08-T-sp
AlM-08-TS
AlM-08-TS-sp
Al Majou
2008
Classe
ponctuelle
Solhydro Non 
remaniés
CEC 1985 Texture
Texture-Da
Les deux
Ver-89 Vereecken
1989
Continue
Param.
Belgique Non 
remaniés
Granulo. Granulo.-
CO-Da
non
Arv-02 Arvalis 2002 Continue
Param.
Monde Non 
remaniés
Granulo. Granulo.-
CO-Da
non
Tot-14 Toth 2014 Continue
Param.
Europe dont 
données de 
Solhydro
Non 
remaniés
Granulo. Granulo.-
CO-Da
oui
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Stratégie d’évaluation
 Classes de pédotransfert
• Texturales sans stratification
• Texturales avec stratification
• Texturo-structurales sans stratification
• Texturo-structurales avec stratification
 Evaluation sur Solhydro+Gevarnovia
 Evaluation sur Gevarnovia (Bruand, Al 
Majou)
 Fonctions de pédotransfert
paramétriques continues
• Tous pF confondus
• Distinction surface-profondeur
• Distinction classes de texture
• A pF2 et pF4.2: bornes de la RU
 Evaluation sur Solhydro+Gevarnovia
 Calcul de paramètres statistiques:
 𝐵𝑖𝑎𝑖𝑠 = σ1
𝑛 (Y observé− Y simulé)
𝑛
 𝑅𝑀𝑆𝐸 = σ1
𝑛 (Y observé− Y simulé)
2
𝑛
 𝑒𝑓 = 1 −
σ1
𝑛(Y observé− Y simulé)2
σ1
𝑛(Y observé−Ý)2
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Quelques résultats : CPT triangle Aisne
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Quelques résultats : CPT triangle Aisne
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Quelques résultats : CPT triangle CEC 1985
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Quelques résultats : CPT triangle CEC 1985
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Synthèse de l’évaluation
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Détermination de nouvelles CPT et FPT
 A partir des données de SOLHYDRO 
 Classes de pédotransfert :
• Texturale, texturo-structurale avec ou sans stratification (surface/profondeur) :
• Sur triangle de texture CEC (1985) – 5 classes
• Moyenne et écart-type par classes
 MRD-T, MRD-TS, MRD-T-sp, MRD-TS-sp
 Fonctions de pédotransfert continues :
• Régression linéaire d’estimation de pF 2.0 et pF 4.2
• Avec argile + sable, + CO, + Da, + CO + Da
 MRD-G, MRD-G-C, MRD-G-Da, MRD-G-C-Da
 Avec calcul d’incertitude
 Avec GEVARNOVIA :
• Validation sur un jeu de données indépendant
 Avec RMQS :
• Estimation du domaine d’applicabilité des fonctions de pédotransfert définies
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Evaluation des nouvelles FPT sur Gevarnovia
Tous pF
Fonctions
continues
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Domaine d’applicabilité
 Calcul de la distance de Mahalanobis sur la base de données 
SOLHYDRO
• Pour les teneurs en argile et en sable : transformation par log-ratio
• Calcul de la moyenne et de la matrice de covariance pour les variables 
prédictives des fonctions de pédotransfert continues  distance de Mahalanobis 
sur Solhydro
• Détermination du seuil d’applicabilité = 97.5 percentile sur la distribution cumulée 
des distances au carré
 Utilisation de la base de données RMQS pour cartographier les 
zones du domaine d’applicabilité
• Calcul de la distance de Mahalanobis entre les points RMQS et le centroïde de 
Solhydro
• Si la distance est supérieure au seuil : le point RMQS est considéré comme hors 
du domaine d’applicabilité de la fonction 
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Domaine d’applicabilité
Argile + sable Argile + sable + CO + Da
pF 2.0
pF 4.2
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Synthèse
Type 
d’horizon
Texture ou 
granulométrie
Structure C Org. Fonction
RMSE
Solhydro
+Gevarnovia
RMSE
Gevarnovia
Oui
15 classes
Oui - Bruand et al. 2004 texturo-structurale 2.9 3.8
Non - Bruand et al. 2004 texturale 3.5 4.4
5 classes
Oui
- Al Majou et al. 2008 texturo-structurale stratifiée
Roman Dobarco et al. 2019 texturo-structurale str.
3.5
-
4.9
4.7 à 5.2
Non
- Al Majou et al. 2008 texturale stratifiée
Roman Dobarco et al. 2019 texturale stratifiée
4.7
-
6.8
4.7 à 5.2
Granulométrie
Oui
Oui
Roman Dobarco et al. 2019 continue stratifiée
- 4.0 à 5.3
Non - 4.0 à 5.2
Non
Oui - 4.0 à 4.9
Non - 4.0 à 5.3
Non
15 classes - - Jamagne et al. 1977 5.5 -
5 classes
Oui
- Al Majou et al. 2008 texturale non stratifiée
Roman Dobarco et al. 2019 texturale non stratifiée
3.4
-
-
4.8 à 5.0
Non
- Al Majou et al. 2008 texturo-structurale non str.
Roman Dobarco et al. 2019 texturo-struct. non str.
4.7
-
-
4.8 à 5.8
Granulométrie
Oui
Oui
Roman Dobarco et al. 2019 continue non stratifiée
- 4.1 à 5.1
Non - 4.2 à 5.3
Non
Oui - 4.2 à 4.9
Non - 4.2 à 5.2
C. Le Bas, A. Bouthier, M. Roman Dobarco, I. Cousin/Les fonctions de pédotransfert 26/03/2019
Perspectives
 Besoin de consolider les analyses :
• Même jeu de données indépendant
• Même calcul de statistiques d’évaluation
 Analyse spécifique des sols calcaires
 Intérêt d’estimer la masse volumique pour utiliser des CPT TS, plus 
précises que CPT T
 Besoin d’une FPT paramétrique pour d’autres pF
 Publication dans EGS


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