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Évaluation du potentiel des techniques aéroportées vidéographique et LiDAR appliquées à l'étude des risques naturels en milieu côtier.

Xhardé, Régis (2007). Évaluation du potentiel des techniques aéroportées vidéographique et LiDAR appliquées à l'étude des risques naturels en milieu côtier. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 285 p.

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Résumé

La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF. Les problèmes liés à l'érosion côtière sont une source de préoccupation croissante et les prédictions concernant le réchauffement climatique mondial et la hausse du niveau marin ne font qu'accroître les inquiétudes à ce sujet. Les techniques de relevés par télédétection aériennes, grâce à leur capacité à collecter rapidement de grandes quantités de données de façon relativement précise et fiable sur de grandes portion de côtes, apparaissent comme des outils de mesure intéressants. C'est dans ce contexte que s'inscrit cette recherche doctorale. Ses objectifs sont d'évaluer deux nouvelles techniques de relevés aériens, le LiDAR et la vidéogrammétrie à haute résolution, de déterminer leurs apports respectifs à l'étude de l'érosion côtière et de développer un indice de vulnérabilité côtière intégrant ces nouvelles données afin d'aider à la gestion des risques naturels côtiers. L'analyse des données collectées lors de deux campagnes aériennes de mesure réalisées en Gaspésie a permis de mettre en évidence d'importantes différences entre ces deux systèmes, tant au niveau de la précision des mesures que des applications potentielles. Ainsi, le système vidéogrammétrique utilisé ici se caractérise par des erreurs planimétriques de 1 à 2 m et des erreurs verticales de 2,5 à 1l m, le rendant peu adapté aux relevés topographiques et limitant son usage à des applications de cartographie 2D. Le LiDAR, pour sa part, présente une erreur moyenne de positionnement horizontal de 9 cm et un RMS de 13 cm, tandis qu'une erreur verticale systématique de 5 à 6 cm a été mise en évidence. À celle-ci s'ajoute d'autres erreurs qui résultent des erreurs horizontales du système ainsi que des caractéristiques physiques du terrain. Une relation linéaire entre l'erreur verticale et la pente du terrain a ainsi été mise en évidence. Les LiDAR aéroportés apparaissent donc particulièrement intéressants pour collecter rapidement de grandes quantités de données topographiques sur de larges portions de territoire avec des exactitudes de l'ordre de 5 cm à 60 cm et une densité de couverture de 4 à 10 mesures par 10 m2. L'existence d'encoches d'érosion basales ou de surplombs dans les falaises marines constitue cependant une limitation importante aux relevés aériens LiDAR. Cette étude a permis de préciser les cas où la profondeur des encoches ou des surplombs peuvent être obtenus à partir des données LiDAR. Sur la base de ces spécificités, une méthode de calcul permettant d'évaluer la vulnérabilité côtière à court et moyen termes et à grande échelle a été proposée. Cette méthode intègre les données provenant de ces deux sources d'information et vise à tirer avantage de leur complémentarité. Un indice de vulnérabilité côtière (IVC) prenant en considération les risque liés à l'érosion côtière, les risques d'inondation et les risques d'éboulements et de glissements de terrain a ainsi été développé en fonction de certains paramètres pouvant être obtenus au moyen de ces deux techniques. Parmi les 1l variables quantitatives et semi-quantitatives choisies, 9 se rapportent à des caractéristiques terrestres (géologiques, géomorphologiques ou géographiques) et 2 concernent des paramètres marins (hydrodynamiques). Les IVC ont été ensuite déterminés pour 9 sites d'étude répartis le long de la côte méridionale de la Gaspésie. Tous les IVC des littoraux des sites étudiés se répartissent entre 2 classes seulement, à savoir les côtes de faible vulnérabilité qui représentent 18,4 % des littoraux étudiés, et les côtes de vulnérabilité modérée qui en constituent 81,6 %, indiquant ainsi que les nombreux problèmes liés à l'érosion observés sur ces sites, sont dus essentiellement par la grande proximité des infrastructures humaines et non pas à une vulnérabilité particulièrement élevée du littoral à l'érosion. Enfin, un certain nombre de limitations à cette recherche doctorale sont soulevées dans la discussion finale et de futurs développements sont abordés en vue de progresser vers un indice de vulnérabilité côtière global, multidisciplinaire et multi-sources, qui permettrait des pré-dictions de risque fiables et une gestion efficace, intelligente et harmonisée du littoral par tous les intervenants impliqués.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Long, Bernard
Co-directeurs de mémoire/thèse: Forbes, Donald L.
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: vidéographique; LiDAR; risques naturels; photogrammétrie; vidéogrammétrie; érosion; côtier; littoral
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 23 nov. 2012 14:15
Dernière modification: 17 mars 2016 18:08
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/451

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