Journées Techniques «Diagnostic et surveillance des digues» Orléans, Jeudi 17 Novembre 2011 Caractérisation et cartographie par télédétection LiDAR héliportée des singularités des levées du val d Orléans Lucie Auriau, Cemagref Sylvain Lacombe, Fugro-Géoïd
Expérimentation du LiDAR FliMap sur le site pilote d Orléans Sommaire 1. Présentation du val d Orléans site pilote du projet FloodProbe 2. Système FLI-MAP 3. Campagne du levé LiDAR sur Orléans 4. Ensemble des données 5. Analyse des données 6. Exemple d un secteur particulier «la levée des Capucins» 7. Travaux en cours et livrables attendus
1. Présentation du val d Orléans site pilote du projet FloodProbe Orléans choisi comme site pilote 65 000 personnes habitent proches des levées, dans des zones exposées aux inondations de la Loire Orléans
1. Présentation du val d Orléans site pilote du projet FloodProbe Système de levée en rive gauche du val d Orléans : Zone rurale ou sub-urbaine : digue en terre Côté val Côté Loire Surveillance, entretien et diagnostic des digues de protection contre les inondations, Patrice Mériaux, Paul Royer et Cyril Folton, Cemagref Edition 2004, coupe d après Dion hauteur en mètres banquette inondation de 1856
1. Présentation du val d Orléans site pilote du projet FloodProbe Système de levée en rive gauche du val d Orléans : Zone urbaine : murs en maçonnerie, parapet, éléments singuliers mètres Côté Val Côté Loire Surveillance, entretien et diagnostic des digues de protection contre les inondations, Patrice Mériaux, Paul Royer et Cyril Folton, Cemagref Edition 2004, coupe d après Dion route niveau d eau fondation en pieux lit mineur
2. Système FLI-MAP Fast Laser Imaging and Mapping Airborne Platform LiDAR (Light Detection And Ranging) = technique active de télédétection Satellites GPS Photo et Vidéo Station de référence Rayon laser renvoyé par le sol
2. Système FLI-MAP Exemple d une acquisition avec de la végétation : plusieurs signaux retour (max 4) pour un seul signal laser émis
3. Campagne du levé Lidar sur Orléans : Novembre 2010 FLI-MAP : acquisition LiDAR haute résolution et enregistrement de photos et vidéos Caractéristiques du vol FLI-MAP : longueur de digues survolées : 72 km largeur de corridor : 105 m hauteur du vol : 150 m vitesse : 65 km/h fréquence de pulsation : 250 khz densité de points : > 80 points/m² résolution : haute précision 5 cm en X et Y 3 cm en Z 25 mm en photos (16 Mpixels) 0.4 Mpixels en vidéos
3. Campagne du levé Lidar sur Orléans : Novembre 2010 2 jours d acquisition de données : 17 et 18 Novembre Couverture de vol : de manière globale, en rive gauche du val d Orléans Couverture du vol Légende 101117 101118
3. Campagne du levé Lidar sur Orléans : Novembre 2010 Voici les grandes étapes de l opération : Etape 1 : vol : 17-18 novembre 2010 fourniture par Fugro-Géoïd des données laser brutes, photos et vidéos brutes, des logiciels Fugro-Viewer et Flimap-Analyst pour traiter les données : 31 février 2011 Etape 2 : fourniture des MNE et MNT avec précision de 50 cm ; photos et vidéos géoréférencées : 2 mars 2011 fourniture des MNE et MNT avec précision de 10 cm : 27 avril 2011 fourniture du MNE sans végétation et sans bâti : 19 juillet 2011 Etape 3 : analyse de données dans le but d améliorer les outils qui peuvent aider au diagnostic des digues
4. Ensemble des données Données laser Points bruts Exemple d une digue urbaine
4. Ensemble des données Photographies et vidéos hautes résolution du vol côté gauche (jpeg) côté droit (jpeg) vue oblique (jpeg) image géoréférencée (ecw)
4. Ensemble des données Mosaïque de photos géoréférencées 25 mm / pixel
4. Ensemble des données MNE MNT avec 10 cm de résolution MNE : premier écho du radar (végétation, bâti, pont) mais pas de voiture, de personne ou d eau MNT : données laser filtrées, la topographie uniquement ; ni végétation, ni bâti Grid MNE : 0.1 m x 0.1 m Grid MNT : 0.1 m x 0.1 m
4. Ensemble des données MNE sans végétation MNE sans bâti MNE MNE sans végétation MNE sans bâti
4. Ensemble des données Comparaison des MNT 2002-2010 2010 MNT 2002 MNT
5. Analyse de données Analyse de données pour caractériser : a) végétation b) structures de transition c) bâti d) levées
5. Analyse de données Végétation FLI-MAP Analyst : regarder les vidéos (oblique et verticale)
5. Analyse de données Végétation FLI-MAP Analyst : MNE avec effet d ombrage
5. Analyse de données Végétation Fugro Viewer : points laser colorés avec les couleurs RGB Zone avec végétation
5. Analyse de données Végétation Fugro Viewer : profil en travers avec toutes les feuilles de l arbre visibles 19,33 m
5. Analyse de données Structures de transition Les structures peuvent être : - cachées : canalisations, câbles - incluses mais visibles : batardeaux, maisons, escaliers, tampons - extérieures : revêtement de protection, routes Changement de type digue : - contact entre une levée et un mur maçonné (latéral / vertical) - contact entre deux portions de levées Pas de structure de transition
5. Analyse de données Structures de transition a) Structures incluses 115 Profile 1 110 b366mnesv b366mnesv b367mnesv 105 100 95 90 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Scale X 1:2000 Scale Y 1:500 Begin: X 619595 Y6755403 End: X 619566 Y6755230 1 100 Profile 4 b367mnesv b368mnesv b369mnesv 95 3 2 1 90 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Scale X 1:2000 Scale Y 1:200 Begin: X 619505 Y6755422 End: X 619526 Y6755318 2 100 Profile 2 b369mnesv b370mnesv b371mnesv 95 90 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Scale X 1:2000 Scale Y 1:200 Begin: X 619427 Y6755531 End: X 619446 Y6755437 3 digue de second rang
5. Analyse de données Structures de transition b) Transition entre une digue et un mur maçonné 120 Profile 1 115 b171mnesv 110 105 1 100 95-40 -20 0 20 40 Scale X 1:1000 Scale Y 1:500 Dikefile: Axe KP: 605 Begin: X 634818 Y6752199 End: X 634758 Y6752120 120 Profile 2 115 b171mnesv b172mnesv 3 110 105 100 2 2 95-40 -20 0 20 40 Scale X 1:1000 Scale Y 1:500 Dikefile: Axe KP: 520 Begin: X 634727 Y6752212 End: X 634682 Y6752191 120 Profile 3 115 b172mnesv 1 110 105 3 100 95-40 -20 0 20 40 Scale X 1:1000 Scale Y 1:500 Dikefile: Axe KP: 461 Begin: X 634696 Y6752288 End: X 634665 Y6752193
6. Exemple d un secteur en particulier : «Levée des Capucins» Entre le remblai ferroviaire et le pont Georges V : - nombreuses zones de transition - infrastructures traversantes (regards, canalisations, marches ) - présence de murets pont Georges V levée des Capucins remblai SNCF Prospections géophysiques sans résultat : «trop de bruit»
6. Exemple d un secteur en particulier : «Levée des Capucins» Différents outils pour manipuler le MNE sous ArcGis : Effet d ombrage Carte des pentes Lignes de niveau Ombrage Valeur Elevée : 254 pente degré Elevée : 89,3299 isolignes 20 cm Faible : 0 Faible : 0
6. Exemple d un secteur en particulier : «Levée des Capucins» zones de transition
7. Travaux en cours et livrables attendus Fourniture de documents topographiques par Fugro-Géoïd: plans, profils en travers, profils en long, etc Analyse de données Rédaction d un cahier des charges Elaboration en cours de : un rapport méthodologique sur l utilisation de données Lidar et de télédétection pour contribuer au diagnostic des digues publications scientifiques
Merci de votre attention