D4 Géomorphologie et topographie de précision

Topique

Les levés géomorphologiques de précision visent à détecter les variations d'altitude du terrain à des échelles allant du millimètre au centimètre, afin de quantifier les processus d'érosion, de sédimentation et de mouvements de masse déjà décrits dans d'autres documents de cette même série.

La numérisation laser aéroportée utilise des impulsions laser émises par un avion ou un hélicoptère et mesure le temps de retour de chaque impulsion. À partir de ce temps de vol, un modèle numérique de terrain peut être généré avec une résolution comprise entre 25 centimètres et 2 mètres et une précision verticale de 5 à 15 centimètres. Cette méthode de numérisation permet également de traverser la végétation pour révéler le sol nu sous-jacent.

La numérisation laser terrestre, effectuée à partir de points fixes au sol, atteint une résolution beaucoup plus fine, de l'ordre du millimètre, à des distances allant jusqu'à un kilomètre. C'est précisément cette proximité avec le sol qui permet à cette méthode d'atteindre un niveau de détail impossible à obtenir par voie aérienne. La photogrammétrie réalisée avec des drones, quant à elle, traite des photographies dont la surface se chevauche à plus de 80 %. C’est précisément ce fort degré de recouvrement qui permet à une technique de reconstruction tridimensionnelle, basée sur le mouvement apparent entre des photographies successives, de reconstituer un nuage de points d’une qualité comparable à celui produit par la numérisation laser.

La comparaison de deux modèles numériques de terrain (MNT) acquis à des moments différents permet de quantifier le bilan sédimentaire d’un bassin ou d’un versant entier : les zones où l’altitude a augmenté entre les mesures indiquent un dépôt de sédiments, tandis que les zones où l’altitude a diminué indiquent une érosion.

L’incertitude de cette comparaison entre MNT se propage statistiquement, et c’est précisément cette propagation de l’incertitude qui permet de distinguer les variations d’altitude réellement significatives de celles qui ne sont que du bruit de mesure. Ainsi, des millimètres et centimètres qui constituent le point de départ de ce document au bruit de mesure qui le conclut, en passant par la numérisation laser aéroportée, la numérisation laser terrestre et la photogrammétrie par drone, la topographie géomorphologique de précision permet à l’érosion, à la sédimentation et aux mouvements de masse de laisser, chacun d’eux, une trace mesurable sur l’altitude même du terrain.

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