Adaptation du SHOALS à la cartographie sédimentaire côtière peu profonde dans la Baie des Chaleurs, Québec, Canada.

Ce travail a pour but d'adapter un LiDAR (Light Detection And Ranging) bathymétrique, le SHOALS d'Optech, à la
\ncartographie sédimentaire des zones côtières peu profondes en se basant uniquement sur
\nles données du SHOALS. Ce système LiDAR émet à partir d'un support aéroporté, un
\ndouble faisceau laser, un bleu-vert (532 nm) et un infra-rouge (1064 nm), qui ont pour
\nvocation respective, de détecter les fonds marins et de localiser la surface du plan d'eau.
\nLes LiDAR bathymétriques aéroportés assurent un relevé conjoint des zones terrestres et
\ndes premiers mètres des zones marines en évitant les zones où la navigation est
\nhasardeuse voir impossible.
\nPour réaliser cette adaptation, trois axes de recherches sont développés et portent sur :
\nl'étude bathymétrique, l'étude des corps sédimentaires et des processus hydrodynamiques
\nassociés et la cartographie sédimentaire proprement dite.
\nLes sites d'études sont localisés sur la côte nord de la baie des Chaleurs dans les localités
\nde Saint-Siméon-Bonaventure et Paspébiac qui représentent deux types d'environnements
\nsilico-clastique côtiers, de faible énergie et de moyenne énergie. Le matériel silico-clastique
\nest composé de grès rouges fluviatiles et deltaïques d'environnement semi-aride
\nconstitués principalement de particules clastiques grossières de type conglomérats, grès,
\nsitlstones et mudstones.
\nCe travail a nécessité le développement sous IDL d'un objet informatique indispensable à
\nla lecture, à l'utilisation et à la visualisation des données SHOALS utilisées pour ce
\nprojet. Les méthodes d'analyse de la bathymétrie et des corps sédimentaires se basent sur
\ndes profils d'élévation réalisés sur les modèles bathymétriques obtenus avec le SHOALS.
\nA partir de ces profils, des amplitudes, des épaisseurs, des directions et des orientations
\nsont déterminées. La méthode de cartographie sédimentaire s'appuie sur une triple
\nanalyse des données SHOALS qui consistent en une modélisation du signal de retour du
\nfond par une gaussienne et d'en déterminer ses paramètres (sa moyenne, son écart type et
\nson poids dans le mélange), en une analyse morphologique du signal de retour du fond
\nsuite à son extraction (amplitude, longueur et angle) et un filtrage de différents
\nparamètres (rugosité, densité de points, pente) du fond marin.
\nL'étude des données bathymétriques du SHOALS montre qu'il est possible de réaliser
\ndes cartes bathymétriques rapidement. En outre, la précision des données de LiDAR
\nbathymétrique est supérieure à la capacité cartographique et permet donc de mettre en
\névidence des structures sédimentaires et géologiques de taille décimétrique.
\nDe plus, la comparaison bathymétrique des données du SHOALS avec d'autres sources
\nmontre des degrés de corrélations variables. Les corps sédimentaires et les processus
\nhydrodynamiques se traduisent par des zones d'érosion, des flèches sableuses, des barres
\nd'avant côte, des champs de dunes ou encore des chenaux fluviatiles et leur remplissage.
\nDe plus, l'empilement vertical de ces différentes structures permet de proposer une
\nchronologie de mise en place, utile pour connaître l'évolution à court terme du système,
\nqui est basée sur les relations topographiques et géométriques des différentes structures
\nmorpho-sédimentaires.
\nLes cartes sédimentaires, obtenues à partir des méthodes d'analyses développées, sont
\ncohérentes, dans la majorité des cas, avec les investigations de terrain.
\nLes résultats obtenus à l'issue de ce travail démontrent l'apport majeur de l'utilisation des
\ndonnées de LiDAR bathymétrique pour l'étude et le suivi des zones côtières peu
\nprofondes, que ce soit dans des applications de cartographie bathymétriques à haute
\nrésolution, de cartographie des corps sédimentaires et de leur dynamique et de
\ncartographie et de caractérisation de faciès sédimentaires.
\n

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