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Dans les zones semi-arides, plus de 80% de l'eau disponible est utilisée pour l'agriculture irriguée avec une efficience d'utilisation relativement médiocre. Or la pression anthropique sur la ressource est en nette augmentation et d'importants changements environnementaux, notamment liés au changement climatique, sont prévus. Dans l'optique d'une gestion durable de la ressource, il est donc nécessaire de développer des méthodes de calcul des besoins en eau des couverts végétaux et d'estimation des pertes réelles des surfaces pour des échelles de temps et d'espace emboîtées allant du point au grand bassin versant et du cycle diurne à la variabilité interannuelle. Ceci se traduit par l'association de modèles écohydrologiques ou agrohydrologiques de différents niveaux de complexité, représentant au mieux les processus biogéophysiques mis en jeu, et, compte tenu des incertitudes qui pèsent sur l'utilisation de tels modèles, de moyens d'observation permettant d'alimenter leurs entrées et de contraindre leurs sorties. Ceci concerne aussi bien les données in-situ des observatoires que les données satellitaires toujours plus nombreuses. Ces outils nécessitent en effet une grande quantité de données, notamment météorologiques, dont l'accès est rendu difficile à la fois par la faible densité des réseaux de mesures et leur dégradation par défaut de maintenance mais aussi la nécessité d'effectuer ces estimations sur de larges superficies. L'association de tous ces outils de modélisation et d'observation au sein de l'hydrologie spatiale nous permet in fine de proposer un système d'observation pour la gestion de l'eau en zone aride.