Cartographie prédictive des arrêtés de restriction d'eau (Horizon 2030)

Contexte

Ce projet a été réalisé dans le cadre du Défi Changement Climatique proposé sur la plateforme defis.data.gouv.fr. Face à une diminution constatée de 14% de la ressource en eau en France entre 1990 et 2022, il vise à fournir des outils de prospective pour anticiper les tensions hydriques futures.

Objectif général

Développer une solution d'Intelligence Artificielle capable de prédire les arrêtés de restriction d'eau (sécheresse) à l'horizon 2030, afin d'aider les préfectures et collectivités dans la planification territoriale.

Objectifs spécifiques

• Modéliser la relation entre les variables hydro-climatiques (humidité des sols, température) et les décisions administratives.
• Prédire les indices d'humidité des sols (SSWI) pour les années futures (2026-2030).
• Classifier le niveau de restriction attendu (Vigilance, Alerte, Alerte renforcée, Crise) pour chaque mois et chaque zone.
• Visualiser l'impact du scénario tendanciel (Baseline) via une cartographie comparative.

Données utilisées

• Propluvia (Ministère de la Transition Écologique) : Historique des arrêtés de limitation des usages de l'eau.
• Météo-France (SIM) : Données de réanalyse SAFRAN-ISBA-MODCU (Températures, Indices d'humidité des sols SSWI) sur un maillage de 8km.

Méthodologie

1. Préparation & Enrichissement :
   • Alignement spatio-temporel des données météorologiques (grille 8km) et administratives.
   • Création de variables retardées (lags) pour capturer l'inertie des nappes phréatiques.
2. Modélisation Météo (LightGBM) :
   • Entraînement sur l'historique pour prédire les variables climatiques futures.
3. Classification Réglementaire (Random Forest) :
   • Modèle supervisé pour prédire le niveau de restriction (0 à 4).
   • Performance : Rappel de 0.72 sur la classe "Crise" (priorité donnée à la détection des événements graves).
4. Projection 2030 :
   • Application des modèles sur le scénario "Baseline" (prolongation des tendances actuelles) pour générer les cartes de vigilance futures.