
Top 13 des meilleurs logiciels open source concernant les ressources en eau (hydrologie)
Table des matières
Nous avons recherché différents logiciels libres de ressources en eau, vérifié leur documentation et analysé leurs avantages et leurs lacunes pour obtenir ce top 12.
Pourquoi ces logiciels sont-ils les meilleurs?
Parce qu’ils sont soutenus par de grandes institutions et communautés scientifiques.
Parce qu’ils sont toujours en cours de mise à jour.
Parce que la documentation, les tutoriels et les manuels sont disponibles.
Parce qu’il y a beaucoup de projets de recherche et de publications qui s’y rapportent.
Pourquoi utiliser des logiciels libres?
Tout d’abord, parce que c’est gratuit. Il n’a pas de coût monétaire, ne nécessite pas de licence et peut être utilisé par n’importe qui.
Une autre raison importante est que leur utilisation améliore la transparence des ressources en eau et des évaluations environnementales puisque les résultats peuvent être partagés, supervisés et des observations peuvent être faites. De cette manière, les logiciels ne deviennent pas un obstacle pour comprendre et discuter des impacts.
Ces logiciels sont (organisés par catégories):
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Systèmes d’information géographique
1. QGIS
QGIS est l’outil SIG le plus populaire avec une trajectoire impressionnante et une communauté dynamique. Il possède également un écosystème particulier de compléments appelé “plugins”. QGIS est une alternative entièrement open source qui réduit les barrières de coûts puisqu’elle n’a pas besoin de licence payante et peut être exécutée dans n’importe quel système opérationnel.
Web: www.qgis.org

Couche vectorielle de lignes, polygones et points avec QGIS
2. SAGA SIG
SAGA GIS est une plateforme SIG orientée vers l’analyse spatiale. SAGA GIS est un outil simple mais puissant, avec une grande bibliothèque axée sur l’analyse spatiale et la caractérisation des bassins. Les options d’interpolation dans SAGA GIS sont mieux implémentées que dans d’autres logiciels libres et commerciaux.
Web: www.saga-gis.org

Analyse spatiale d’un bassin andin en SIG SAGA
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Modélisation fluviale
3. HEC-RAS
Le modèle numérique HEC-RAS est développé par les États-Unis. Corps des ingénieurs de l’armée. Ce modèle utilise le gradient et la topographie pour évaluer la profondeur d’écoulement, les vitesses et les zones inondées. Il est également utile de calculer le transport des sédiments et la température de l’eau.

Projet fluvial à HECRAS avec sections transversales.
4. iRIC
iRIC (International River Interface Cooperative) est un logiciel développé dans le but d’offrir un environnement de simulation complet du lit de la rivière et ses résultats peuvent être exportés et utilisés pour analyser, atténuer et prévenir les catastrophes, grâce à la visualisation des résultats de la simulation fluviale.
Web: http://i-ric.org/en/

Visualisation d’une crue liée à une rivière modélisée en iRIC
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Modélisation hydrologique
5. HEC-HMS
Le système de modélisation hydrologique (HEC-HMS) est conçu pour simuler les processus hydrologiques dans les bassins. Le logiciel comprend des procédures traditionnelles d’analyse hydrologique, telles que les événements d’infiltration, les hydrogrammes unitaires et le routage. HEC-HMS comprend également des modules pour l’évapotranspiration, la fonte des neiges et le calcul de l’humidité du sol.

Modèle hydrologique d’un événement dans un bassin andin
6. PRMS
Le code de modélisation PRMS (Precipitation Runoff Modeling System) est un système modulaire de paramètres spatialement distribués, qui représentent les processus physiques d’un bassin. Il a été développé par le United States Geological Survey (USGS) pour évaluer les effets de plusieurs combinaisons de géomorphologie, type de sol, utilisation du sol, végétation et paramètres climatiques dans la réponse hydrologique d’un bassin.

7. SWAT
SWAT est un outil permettant d’évaluer le sol et l’eau à l’échelle d’un bassin. Il se concentre sur la modélisation des précipitations et du ruissellement et sur le transport de l’eau et des solutés à travers l’écoulement de surface. Il prédit les impacts des pratiques de gestion des sols sur les ressources en eau et les sédiments
Web: swat.tamu.edu

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Modélisation hydrogéologique
8. MODFLOW
Ce code effectue une modélisation des eaux souterraines basée sur des différences finies développées par le United States Geological Survey (USGS). Il est capable de simuler le flux 2 D et 3 D des eaux souterraines et de simuler les principaux processus physiques liés au régime des eaux souterraines tels que la recharge, l’évapotranspiration, le pompage, le drainage, etc.

Modèle numérique d’un bassin andin 3 D en MODFLOW
9. MT3DMS
Le package MT3DMS est un modèle de transport de masse couplé à un modèle de flux dans MODFLOW. Le code MT3DMS simule l’advection, la dispersion/diffusion et les réactions chimiques d’adsorption/absorption des contaminants dans les eaux souterraines.

Modélisation d’un panache de contaminants dans une décharge de déchets miniers
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Modélisation informatique de la dynamique des fluides
10. OuvrirFOAM
Presque tous les phénomènes physiques associés à la dynamique des fluides peuvent être représentés avec ce logiciel. La quantité de paquets incorporés et aussi son état d’un code open source rendent utile d’explorer les possibilités de modélisation de plusieurs types de problèmes dont l’ajout d’un modèle réactif.
Web: www.openfoam.org

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Outils scientifiques – programmation
11. Python
C’est le code favori pour l’analyse scientifique, des ressources en eau et de l’environnement. Il dispose de plusieurs packages pour différents outils tels que le SIG, l’analyse mathématique et l’intelligence artificielle.
Si un outil complet de manipulation, de traitement et de traçage des données est nécessaire, Python – Scipy est une solution de code efficace, polyvalente et gratuite.
Sites Web: www.python.org, www.scipy.org

Exemple d’analyse spatiale et temporelle avec Python – Scipy
12. R
R est un langage de programmation pour les calculs statistiques et la génération graphique. Il est facile à comprendre et permet de faire une analyse compliquée avec seulement quelques lignes de code.
C’est la meilleure option pour effectuer une analyse spatiale puisqu’elle intègre plusieurs options d’interpolation.
Web: r-project.org

Exemple de régression avec R
13. KNIME
Outils Open Source et gratuit en programmation visuelle (No-Code) intégrant une grande quantité de noeuds (fonctions élémentaires) permettant de mobiliser les “Machine Learning”, “Deep Learning”, Statistiques, probabilités et des outils géographiques et les LLM. https://www.knime.com/blog/tutorial-geospatial-analytics-no-code
Sources: https://hatarilabs.com/ih-en/top-12-best-free-water-resources-software