Evaluation de la susceptibilité aux glissements de terrain. Deux exemples belges, une perspective guatémaltèque

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1 Evaluation de la susceptibilité aux glissements de terrain Deux exemples belges, une perspective guatémaltèque A. Demoulin, O. Dewitte, C.J. Chung, A. Pissart, C. Schroeder, N. Estrada, S. Schmitz Géosciences ULg - réunion 'Géorisques' - 8 juin

2 Introduction (géo)risque = (aléa x vulnérabilité) a x valeur 1. où? Cartes de susceptibilité 2. quand? Cartes d aléa 3. quelle magnitude? Cartes de susceptibilité: approches - qualitative (e.g., Ozer et al., 1998) - déterministe - probabiliste Géosciences ULg - réunion 'Géorisques' - 8 juin

3 Glissements de terrain en Belgique Halet Lefèvre Van Maercke-Gott. (Gullentops) Graulich Pays de Herve Timmermans Géosciences ULg - réunion 'Géorisques' - 8 juin

4 Analyse de susceptibilité au Pays de Herve Paleozoic Localisation des glissements Valeurs de F (facteur de sécurité) Mécanisme des glissements (liquéfaction initiale) Âges disponibles Activité actuelle de la HFZ Glissements d origine sismique Géosciences ULg - réunion 'Géorisques' - 8 juin

5 Analyse de susceptibilité au Pays de Herve - set de données limité: 10 glissements (zones d arrachement = 154 pixels) - variables de types divers: continues, thématiques, circulaires - utilisation du rapport de vraisemblance - mode de validation croisée Utilisation des courbes EDF (empirical distribution function) rapports de vraisemblance univariés λ(x:x i ) = f(x i A)/f(x i Ᾱ) rapport de vraisemblance multivarié (variables conditionnellement indépendantes) λ(x:x 1 x k,y 1 y h ) = f(x 1 x k,y 1 y h A)/f(x 1 x k,y 1 y h Ᾱ) k = Π 1 [f(x i A)/f(x i Ᾱ)] *Π 1 [f(y j A)/f(y j Ᾱ)] utilisation d un estimateur bayesien h λ(x:x 1 x k,y 1 y h ) = f(x 1 x k,y 1 y h A)/f(x 1 x k,y 1 y h Ᾱ) classement des pixels par ordre de λ et normalisation indices de favorabilité relative (valeurs de 1 à 1/n) Géosciences ULg - réunion 'Géorisques' - 8 juin

6 Carte de susceptibilité du Pays de Herve central Variables indépendantes: - lithologie (3V ou 6V) - distance à une faille active - distance au drain le + proche - orientation de la pente - valeur de la pente - altitude 4 modèles testés et validés: Géosciences ULg - réunion 'Géorisques' - 8 juin

7 Enseignements de cette première étude 1. Interaction expertise géomorphologique modélisation mathématique choix optimal des variables indépendantes tests d hypothèses sur les facteurs déterminants discrimination entre variables causales et déterminantes 2. Prédiction de susceptibilité objective mais manipulation hasardeuse par l utilisateur courant: - limites à donner aux catégories de susceptibilité - limites spatiales des zones identifiées - quid des zones d accumulation - susceptibilité relative probabilité d occurrence! niveau de danger 3. Actuellement, l aléa le plus important liés aux glissements de terrain dans le Pays de Herve est la réactivation d anciens glissements et non l apparition de nouveaux glissements Géosciences ULg - réunion 'Géorisques' - 8 juin

8 Susceptibilité à la réactivation de glissements de terrain dans les Ardennes flamandes (thèse doctorat O. Dewitte) Géosciences ULg - réunion 'Géorisques' - 8 juin

9 Susceptibilité à la réactivation de glissements de terrain dans les Ardennes flamandes 1. Utilisation de la fonction d appartenance µ (qui intègre la notion de limite floue) au lieu du rapport de vraisemblance λ: µ(x:x i ) = f(x i A)/[f(x i A) + f(x i Ᾱ)] et l opérateur flou Gamma au lieu du rapport de vraisemblance multivarié m m µ S (x) = [Π 1 µ S i (x)]1-γ [1 Π 1 (1-µ S i (x))]γ (avec γ = 0.5) puis, même principe de classification de l indice de favorabilité variables indépendantes disponibles 2 modèles retenus: - APIF: orientation de pente, concavité en plan, indice de végétation, concentration locale de flux - variables choisies sur base des taux de prédiction univariés - ASEPV: orientation et valeur de pente, altitude, concavité en plan, distance aux cultures en amont variables choisies sur base des EDF et de l expertise géomorphologique Taux de prédiction des 2 modèles Géosciences ULg - réunion 'Géorisques' - 8 juin

10 Carte de susceptibilité du modèle APIF (sur base des statistiques établies à partir des données de 1952 et de la distribution des variables en 1996) Un pas plus loin, carte d aléa: probabilité conditionnelle d occurrence d une réactivation durant la période Géosciences ULg - réunion 'Géorisques' - 8 juin

11 Guatémala, une problématique un peu différente Bassin du Naranjo - 2 types de glissement, donc d aléas: (1)Glissements profonds (2)Debris flows (succédant pour partie aux premiers) - Facteurs nouveaux de susceptibilité: fragmentation du paysage? [pour (2)] présence des glissements profonds à suivre Géosciences ULg - réunion 'Géorisques' - 8 juin