Caractérisation de l’état écologique des masses d’eaux

Développer et évaluer une méthode de mesure de la topographie immergée de la rivière..

Comme on l’a rappelé plus haut, la caractérisation de l’état écologique des masses d’eaux, en particulier des rivières, a été rendue nécessaire par l’établissement de nouvelles législations, nationales et européennes. Le chapitre 2 a montré que cette problématique (comme bien souvent en hydrologie) incluait un problème de mesure, plus précisément de mesure des paramètres physiques de la rivière, et notamment de la topographie immergée. Notre travail sera centré sur l’étude de la partie immergée de la rivière.

… avec des moyens légers… 

Comme il a été précisé dans la section 2.3, une des principales limitations de la méthode de mesure sur le terrain est son coût [Marcus, 2002]. Si la mesure de la topographie immergée par lidar bathymétrique paraît prometteuse, elle conserve l’inconvénient d’être coûteuse et reste en cours de qualification pour les très faibles profondeurs [Lesaignoux et al., 2007,Allouis et Bailly, 2008,Bailly et al., 2008,Kinzel et al., 2008,Millar, 2008]. C’est pourquoi il est intéressant d’étudier le potentiel d’une technique utilisant des moyens moins onéreux tels que le drone ou l’ULM. Quelques travaux utilisant la radiométrie pour l’estimation de la profondeur ont déjà été réalisés [Chaponnière, 2004,Lejot et al., 2007]. Un deuxième avantage de telles techniques est la flexibilité de leur utilisation. Cette caractéristique, requise dans le cas où l’on veut pouvoir effectuer une acquisition avec une bonne réactivité vis à vis des conditions terrain, est détaillée dans le chapitre 6.

 … par stéréophotogrammétrie à travers l’eau 

Comme on l’a vu plus haut, les techniques passives basées sur la couleur de l’eau sont les plus largement répandues. Il y a donc un manque d’expérience en matière d’utilisation de stéréophotogrammétrie à travers l’eau pour mesurer la topographie de rivière. Or, dans le cas de rivières régulées, où d’une part les problématiques d’optimisation des usages de l’eau sont fortes, et d’autre part la profondeur est relativement faible, avec des périodes où l’eau est très transparente, il est intéressant d’évaluer le potentiel de cette méthode. Cette méthode présente la particularité d’étudier le trajet de rayons lumineux dans deux milieux différents (air et eau). Les phénomènes de réfraction à travers la surface de la rivière devront donc être pris en compte. Bilan : Le coeur de ce document est consacré à l’examen de la faisabilité et au développement d’une méthode de mesure par stéréophotogrammétrie à travers l’eau avec des moyens d’acquisition légers. Il s’agit de savoir d’une part si l’on peut fournir des données de topographie immergée par stéréophotogrammétrie à travers l’eau. D’autre part, la qualité de la mesure obtenue sera évaluée par validation croisée avec des données de terrain indépendantes. Finalement, l’intérêt, le potentiel, et le cadre d’application d’une telle méthode, ainsi que les perspectives dégagées par les résultats obtenus seront discutés.