Cottin, Antoine
(2008).
Adaptation du SHOALS à la cartographie sédimentaire côtière peu profonde dans la Baie des Chaleurs, Québec, Canada.
Thèse.
Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 283 p.
Résumé
Ce travail a pour but d'adapter un LiDAR (Light Detection And Ranging) bathymétrique, le SHOALS d'Optech, à la
cartographie sédimentaire des zones côtières peu profondes en se basant uniquement sur
les données du SHOALS. Ce système LiDAR émet à partir d'un support aéroporté, un
double faisceau laser, un bleu-vert (532 nm) et un infra-rouge (1064 nm), qui ont pour
vocation respective, de détecter les fonds marins et de localiser la surface du plan d'eau.
Les LiDAR bathymétriques aéroportés assurent un relevé conjoint des zones terrestres et
des premiers mètres des zones marines en évitant les zones où la navigation est
hasardeuse voir impossible.
Pour réaliser cette adaptation, trois axes de recherches sont développés et portent sur :
l'étude bathymétrique, l'étude des corps sédimentaires et des processus hydrodynamiques
associés et la cartographie sédimentaire proprement dite.
Les sites d'études sont localisés sur la côte nord de la baie des Chaleurs dans les localités
de Saint-Siméon-Bonaventure et Paspébiac qui représentent deux types d'environnements
silico-clastique côtiers, de faible énergie et de moyenne énergie. Le matériel silico-clastique
est composé de grès rouges fluviatiles et deltaïques d'environnement semi-aride
constitués principalement de particules clastiques grossières de type conglomérats, grès,
sitlstones et mudstones.
Ce travail a nécessité le développement sous IDL d'un objet informatique indispensable à
la lecture, à l'utilisation et à la visualisation des données SHOALS utilisées pour ce
projet. Les méthodes d'analyse de la bathymétrie et des corps sédimentaires se basent sur
des profils d'élévation réalisés sur les modèles bathymétriques obtenus avec le SHOALS.
A partir de ces profils, des amplitudes, des épaisseurs, des directions et des orientations
sont déterminées. La méthode de cartographie sédimentaire s'appuie sur une triple
analyse des données SHOALS qui consistent en une modélisation du signal de retour du
fond par une gaussienne et d'en déterminer ses paramètres (sa moyenne, son écart type et
son poids dans le mélange), en une analyse morphologique du signal de retour du fond
suite à son extraction (amplitude, longueur et angle) et un filtrage de différents
paramètres (rugosité, densité de points, pente) du fond marin.
L'étude des données bathymétriques du SHOALS montre qu'il est possible de réaliser
des cartes bathymétriques rapidement. En outre, la précision des données de LiDAR
bathymétrique est supérieure à la capacité cartographique et permet donc de mettre en
évidence des structures sédimentaires et géologiques de taille décimétrique.
De plus, la comparaison bathymétrique des données du SHOALS avec d'autres sources
montre des degrés de corrélations variables. Les corps sédimentaires et les processus
hydrodynamiques se traduisent par des zones d'érosion, des flèches sableuses, des barres
d'avant côte, des champs de dunes ou encore des chenaux fluviatiles et leur remplissage.
De plus, l'empilement vertical de ces différentes structures permet de proposer une
chronologie de mise en place, utile pour connaître l'évolution à court terme du système,
qui est basée sur les relations topographiques et géométriques des différentes structures
morpho-sédimentaires.
Les cartes sédimentaires, obtenues à partir des méthodes d'analyses développées, sont
cohérentes, dans la majorité des cas, avec les investigations de terrain.
Les résultats obtenus à l'issue de ce travail démontrent l'apport majeur de l'utilisation des
données de LiDAR bathymétrique pour l'étude et le suivi des zones côtières peu
profondes, que ce soit dans des applications de cartographie bathymétriques à haute
résolution, de cartographie des corps sédimentaires et de leur dynamique et de
cartographie et de caractérisation de faciès sédimentaires.
Type de document: |
Thèse
Thèse
|
Directeur de mémoire/thèse: |
Long, Bernard |
Co-directeurs de mémoire/thèse: |
Forbes, Donald |
Mots-clés libres: |
SHOALS; LIDAR; bathymétrie; hydrodynamique; cartographie sédimentaire côtière; Baie des Chaleurs |
Centre: |
Centre Eau Terre Environnement |
Date de dépôt: |
18 juin 2013 15:21 |
Dernière modification: |
12 nov. 2015 19:39 |
URI: |
http://espace.inrs.ca/id/eprint/1456 |
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