Partie - 3 Topographie les bases de la virtualisation du réel p.113
PARTIE 3-1 A QUOI SERT LA DONNÉE TOPOGRAPHIQUE? Une partie des opérations de détermination des aléas consiste en une reconstitution la plus fidèle possible du relief du territoire étudié. En effet, les méthodes présentées dans les parties suivantes sont mises en œuvre dans un environnement informatique. La topographie n échappe pas à cette règle : on parle de virtualisation du réel. 3.1.1 QU EST CE QUE LA VIRTUALISATION DU RÉEL? Il s agit de reconstituer dans un environnement numérique spécifique nommé «Système d Information Géographique» le territoire et ses spécificités physiques, en commençant par le relief. Pour ce faire, on utilise plusieurs sources de données. Dans le cas de la vallée de l Ecaillon, les données seront principalement de deux sources : levé de points topographiques par des géomètres ; collecte de points topographiques par laser aéroporté (lidar). Ces données sont intégrées dans cet environnement informatique et après traitement vont devenir le MNT (Modèle Numérique de Terrain) qui permet de disposer en chaque point de sa surface d une altitude. C est cette valeur d altitude qui comparée aux valeurs de hauteurs d eau calculées ou retrouvées pour les crues anciennes donnera l enveloppe de la zone inondable, comme l explique le schéma suivant : Sur la représentation du relief terrestre (en noir) on va croiser la surface d inondation (pointillés rouge). Le résultat est la zone inondée calculée (tracé continu et sinueux en rouge) La précision de la topographie est essentielle à la bonne acceptation du PPRI. En effet, la donnée numérique étant une représentation du réel, plus celle-ci est fine et fiable et mieux est représenté le territoire. Dans le cadre de cette étude, le Lidar 7 sera mis à disposition. Cette donnée qui est à 7 Lidar : Topographie obtenue par utilisation d un laser aéroporté, qui permet d obtenir une résolution de 1 m en «X, Y» avec une précision de l ordre de 10 cm en «z». p.114
priori sur des surfaces aussi conséquentes qu une vallée ou qu un bassin versant, la plus fiable disponible actuellement, doit néanmoins être vérifiée. Pourquoi? La raison est simple, l acquisition de la donnée topographique se fait à partir d un radar embarqué dans un avion. Celui-ci va donc collecter l information en «frappant» le sol. Figure 29 : Principe du relevé Lidar Or lors de ces passages, le radar, va toucher aussi bien le fond de la vallée, que le toit des maisons, ou les arbres. Ces deux dernières catégories d informations constituent ce que l on nomme le «sur-sol». Si l on utilise cette donnée pour caractériser la topographie, celle-ci sera donc fausse, parfois de plusieurs mètres. Le MNT Lidar fourni par le Conseil Général du Nord, doit donc être vérifié et analysé. 3.1.2 MNT MIS À DISPOSITION : TRAÇABILITÉ ET COHÉRENCE Une première recherche d informations sur la livraison de base, sur les traitements effectués doit donc être effectuée. Il est nécessaire de connaître les opérations qui auront été réalisées, d une part sur la donnée brute, et éventuellement par les services du Conseil Général. 3.1.3 REPRÉSENTATIVITÉ DU MNT UTILISÉ : NETTOYAGE DES DONNÉES La représentativité du MNT devra également être analysée. Des zones test seront recherchées, en milieu urbain, dense, en milieu rural, dans des zones planes ou faiblement pentues et dans des zones plus marquées. Un croisement avec les bâtiments, les clôtures, etc. sera effectué pour estimer cette représentativité locale. De nouvelles données aberrantes seront recherchées et au besoin retirées. p.115
3.2 Calage et représentativité du MNT 3.2.1 CROISEMENT MNT ET INFRASTRUCTURES : QUELLE COHÉRENCE? Le MNT sera traité du point de vue de sa cohérence avec les infrastructures, notamment routières. On superposera donc le tracé des différentes voiries avec les données topographiques. Ce travail servira à estimer la représentativité des remblais. Les lignes de ruptures seront recherchées. L illustration suivante montre les écarts de topographie pouvant être générés par une mauvaise représentativité de ces remblais. Une partie du travail consistera donc à analyser la donnée sur ce point. Si des écarts apparaissent, des données issues de plans d assainissements (levé topographique des tampons) seront injectées dans le MNT et interpolées linéairement pour reconstituer la partie voirie. 3.2.2 CROISEMENT MNT ET RÉSEAU DE NIVELLEMENT GÉODÉSIQUE Afin de valider le calage en altitude, on analysera les écarts entre les points mesurés sur le lidar et leur cohérence dans le réseau de nivellement géodésique de l IGN, ou des levés topographiques terrestres (profils en travers bien repérés, levée GPS des tampons du réseau d assainissement). Au besoin, un recalage vertical pourra être effectué. Figure 30 : Visualisation en faux 3D du MNT p.116
3.2.3 CROISEMENT ZONES D'ENJEUX ET DENSITÉ DE POINTS TOPOGRAPHIQUES Un traitement de cohérence et de précision de la donnée topographique avec les zones bâties sera également réalisé. Dans le cadre des besoins de la modélisation 2D, il sera indispensable d intégrer le tracé et l altitude des enceintes des propriétés. L altitude de ces points sera recherchée lors de la première analyse du MNT, puis lors du croisement avec les zones d enjeux. Point particulier : représentativité des ponts dans le Lidar Le lidar est exploité dans le cadre du PPRI de la vallée de la Selle et de ses affluents (en cours). La phase historique étant en cours, des traitements d'informations historiques ont été réalisés. Des valeurs observées sur des ponts ont donc été exploitées. Il s'averrre que sur un certain nombre de ponts, l'altitude du lidar est fausse. Il est probable que dans l'extraction du sur-sol, l'altitude du tablier des ponts ait été suprimée et remplacée par celle du fond du lit, ou de la cote du cours d'eau au moment de la prise d'information. Un traitement supplémentaire a donc du être mené sur les ponts afin de bien prendre en compte les cotes d'inondation. Ce travail sera également réalisé pour cette étude. 3.3 Que faire des erreurs? Dans les zones planes et bien représentées, dans les quartiers bâtis, les points topographiques considérés comme aberrants seront retirés et remplacés par des points ayant l altitude des points voisins. Ce travail numérique sera réalisé en simultané d un travail de terrain. Ainsi, les particularités locales pourront être observées. 3.4 Versionnement du MNT et cohérence avec l'évolution dans le temps 3.4.1 DATE DE RÉALISATION DU MNT ET SUIVI DES TRAVAUX PAR TERRITOIRE DEPUIS, ZONAGE, ET ÉVENTUELLES MODIFICATIONS La version définitive du MNT sera datée. Elle aura intégré : Le lidar ; Les points du réseau d assainissement intéressants ; Les plans de recollement communaux, intervenus après le levé du Lidar. Ce MNT sera le MNT de base utilisé dans la modélisation hydraulique, et pour la réalisation de la cartographie d aléa provisoire. 3.4.2 PROCÉDÉS DE MISE À JOUR DU MNT PPRI p.117
La procédure de PPRi s inscrit dans le temps. Et durant cette période, les territoires peuvent varier, des projets peuvent être initiés, des modifications topographiques réalisées. Nous avons la possibilité d intégrer ces modifications durant la période d étude. Si les communes fournissent des données au format numérique, ces informations pourront facilement être réintégrées. En revanche, sauf modification structurelle importante, les modifications topographiques ne seront pas utilisées pour modifier les simulations hydrauliques, mais simplement pour les cartes d aléas, ces modifications pouvant être considérées comme négligeables du point de vue des écoulements. p.118
ANNEXES p.119
ANNEXE 1 : VUES AÉRIENNES DE LA CRUE DE FÉVRIER 2002 (SOURCE PHOTOTHEQUE DREAL NORD PAS DE CALAIS ) p.120
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ANNEXE 2 : SCHÉMAS D ENFONCEMENT DU LIT D UN COURS D EAU AU FIL DU TEMPS Dans les conditions initiales le cours d eau s écoule sur une zone plane (pénéplaine), il s enfonce peu à peu Lors d une période inter-glaciaire (période plus chaude), la fonte des glaces engendre une augmentation du débit du cours d eau, qui va accroître sa vitesse d enfoncement Nouvelle période plus froide, le débit baisse, les sédiments transportés par la rivière vont se déposer Nouvelle période chaude, la dernière remonte à environ 10 000 ans, le cours d eau s enfonce à nouveau mais dans les sédiments récents. Les conditions climatiques font que le volume d eau ne pourra pas dépasser la limite de cette terrasse. p.122