Des chercheurs de Concordia conçoivent un nouveau modèle pour évaluer les risques d’inondation à l’aide de données lidars ultra-précises

Une modélisation automatisée basée sur un meilleur système de métadonnées peut améliorer les systèmes d’alerte essentiels, selon Guénolé Choné et Pascale Biron
14 octobre 2021
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Photo par Kelly Sikkemavia Unsplash

Les inondations majeures qui ont submergé certaines parties des régions les plus densément peuplées du Québec en 2017 et 2019 ont révélé d’importantes lacunes du régime de préparation aux inondations de la province. Avec des milliers de personnes déplacées et des dommages s’élevant à des centaines de millions de dollars, ces catastrophes ont incité les autorités à réinvestir de toute urgence dans ce système vieillissant.

Or, un nouvel article rédigé par des chercheurs de l’Université Concordia décrit comment les technologies avancées et les données accessibles au public contribuent à l’effort pour moderniser ce système.

Dans un compte rendu de recherche publié dans Hydrological Processes, Guénolé Choné, auteur principal, et Pascale Biron, professeure au Département de géographie, urbanisme et environnement, présentent une nouvelle méthodologie pour créer un modèle d’inondation propre à chaque bassin versant à partir de données lidars. Les auteurs ont rédigé cette étude en collaboration avec Thomas Buffin-Bélanfer, de l’Université du Québec à Rimouski, Iulia Mazgareanu, chercheure à Concordia, Jeff Neal, de l’Université de Bristol, et Christopher Sampson, de la société britannique Fathom, pionnière dans le domaine de la cartographie des zones inondables à grande échelle.

Lidar (Light Detection and Ranging, ou « détection et localisation par la lumière ») est un système de cartographie qui s’appuie sur des lasers pulsés montés sur avion pour effectuer des mesures de distance sur la surface de la Terre. Les données obtenues permettent de produire des représentations remarquablement précises de la topographie locale, qui peuvent s’avérer très utiles aux industries des ressources naturelles, aux géographes, aux assureurs et à d’autres chercheurs, ainsi qu’aux autorités responsables de la sécurité publique. Ici, les données ont été recueillies au profit de l’importante industrie forestière du Québec.

Concordia professor Pascale Biron in her lab Pascale Biron: « C’est un exemple de recherche fondamentale visant à développer des outils qui se transforme en une recherche très appliquée qui aidera le gouvernement à atteindre ses objectifs. »

Risques calculés

La plupart des cartographies des zones inondables reposent sur des données satellites, qui fournissent un modèle sous forme de grille d’une résolution de 30 mètres environ. Le lidar offre une grille d’une résolution d’un mètre. Ainsi, il peut produire des relevés d’altitude précis à 15 ou 20 centimètres près.

Si le lidar ne peut pénétrer les eaux de surface, il permet une lecture précise de la surface des eaux, datée et horodatée. Dans leur modèle, les chercheurs couplent ces informations aux données sur le débit des rivières fournies par le ministère de l’Environnement pour calculer la profondeur et la forme du lit de la rivière, appelée bathymétrie.

Le fait de connaître la capacité maximale d’une rivière peut donner aux responsables de la sécurité publique suffisamment de temps pour agir et alerter les habitants de la région lorsque les modèles hydrologiques prévoient des conditions susceptibles de provoquer des inondations. Selon les chercheurs, ce système s’applique aussi bien à de grandes rivières comme la rivière des Outaouais qu’à des rivières plus petites comme la Chaudière – ou n’importe laquelle parmi celles qui constituent les 25 000 kilomètres de rivières dans le sud du Québec seulement. Pascale Biron compare le modèle à un catalogue auquel les responsables peuvent se référer lorsqu’ils souhaitent prévoir les inondations possibles en fonction d’un ensemble de circonstances précises.

Research associate Guénolé Choné Chercheur Guénolé Choné

Cette démarche s’inscrit dans le Projet INFO-Crue, un programme du gouvernement du Québec visant à mettre à jour les cartes des zones inondables de 50 bassins versants clés, qui est devenu une priorité à la suite de la récente série d’inondations.

« La modélisation à grande échelle était un moyen pour le Québec de se placer à l’avant-garde de l’évaluation des risques d’inondation, car il serait impossible d’envoyer des géomètres pour mesurer la bathymétrie sur 25 000 kilomètres, explique la Pre Biron. C’est un exemple de recherche fondamentale visant à développer des outils qui se transforme en une recherche très appliquée qui aidera le gouvernement à atteindre ses objectifs. »

L’étude a été subventionnée par le ministère de la Sécurité publique du Québec; le ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques du Québec; et le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.

Lire l’étude citée (en anglais seulement) : An assessment of large-scale flood modelling based on LiDAR data



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