Etude des changements morphologiques d'une rivière en tresses par LiDAR aéroporté - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Collection EDYTEM. Cahiers de géographie Année : 2011

LiDAR-derived morphological changes of a braided river in the French Prealps

Etude des changements morphologiques d'une rivière en tresses par LiDAR aéroporté

Résumé

The recent development of innovative topographic survey technologies offers new opportunities for investigating spatial and temporal patterns of gravel-bed rivers morphological responses to flow events. In this study, multidate airborne LiDAR surveys were used to reconstruct reach-scale morphological changes in a braided river following an important flood. LiDAR surveys were acquired for a 7 km reach of the Bès River, which is a tributary of the Bléone River in the Southern French Prealps. The Bès is a very active aggrading braided river (drainage area: 234 km²). LiDAR surveys were done in October 2008 and April 2010. During this period, a 15-year flood occurred in the Bès. LiDAR data were post-processed following several steps. First raw data were automatically classified into ground and no-ground points with the Axellson’s automatic filter of the TerraScan software. Secondly DTMs (Digital Terrain Models) were constructed with ArcGIS using a simple workflow in which survey points were used to derive a triangular irregular network (TIN) using Delauney triangulation, which was then linearly resampled onto a 1 m² grid. Lastly a DEM of difference (DoD) is produced by subtraction of DTM pairs and DoD error was accounted with different methods recently developed. Scour and fill volume estimations are used to calculate sediment budgets. We showed that the braided channel of the Bès River underwent significant bank erosion, and channel scour and fill during the flood. The Bès River recorded a positive sediment budget of 47 091 m 3 , calculated by a subtraction of DTM pairs with a uniform propagated uncertainty.
Dans cette étude, des levés LiDAR aéroportés multi-temporels sont utilisés pour reconstruire les changements morphologiques d’une rivière en tresses liés à une crue de forte importance. Ces levés LiDAR ont été acquis sur la rivière du Bès, affluent de la Bléone (Préalpes du Sud) en octobre 2008 et en avril 2010. Au cours de cette période, une crue de récurrence 15 ans a été enregistrée en décembre 2009. Les données LiDAR ont été post-traitées selon différentes étapes. Premièrement, les données brutes ont été automatiquement classifiées en points « sol » et « sursol » avec le filtre d’Axellson de Terrascan, puis vérifiées manuellement (Sintegra). Un Modèle Numérique de Terrain (MNT) a ensuite été dérivé par triangulation (TIN) et interpolation linéaire. Les deux MNTs ont été soustraits pour obtenir une carte d’érosion et de dépôt. Dans cette dernière étape, les incertitudes sont évaluées selon des méthodes de calcul spatialement uniforme, à l’aide de points dGPS de référence. L’application d’une méthode de calcul d’erreurs spatialement variables, en fonction de la densité de points, de la pente, et de la rugosité du lit, est en cours d’étude. La carte d’érosion et dépôt permet de visualiser les changements morphologiques (érosion de berge, migration des chenaux…) liés à la crue et de calculer un budget sédimentaire positif de 47 091 m 3 avec une erreur d’incertitude propagée uniforme.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-02597498 , version 1 (15-05-2020)

Identifiants

Citer

Sandrine Tacon, Frédéric Liébault, H. Piegay. Etude des changements morphologiques d'une rivière en tresses par LiDAR aéroporté. Collection EDYTEM. Cahiers de géographie, 2011, 12, pp.171-176. ⟨hal-02597498⟩
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