Utilisation d'un Modèle à Mixture de Gaussiennes et de données LiDAR Topo-Batymétriques pour la classification morphologique de La Loire

Session 2 : Fonctionnement des hydrosystèmes

Utilisation d’un Modèle à Mixture de Gaussiennes et de données LiDAR Topo-Batymétriques pour la classification morphologique de La Loire

Alex Andréault 1, Stéphane Rodrigues1,2, Corentin Gaudichet1 , Caroline Winterberger3

1 Cités, Territoires, Environnement et Sociétés – Université de Tours 2 Polytech Tours – Université de Tours

3 CEREMA,Blois

Les classifications morphologiques actuelles des rivières utilisent des paramètres synthétiques de l’hydraulique, du transport solide et de géométrie. Cependant, ces approches sont souvent spécifiques et inadaptées aux configurations complexes des cours d’eau.

La technologie LiDAR topobathymétrique (LTB) permet l’acquisition simultanée des zones inondées et exondées avec une grande densité, à grande échelle spatiale et avec précision. Cette technologie a été employée pour lever environ 450 km de la Loire Moyenne et Aval

L’étude cherche à évaluer les potentialités statistiques du LTB pour la caractérisation de morphologies contrastées présentées par le lit de la Loire via l’analyse de courbes de densité 1. d’altitudes débasculées et adimensionnelles, et 2. des pentes. Ces courbes ont été ensuite déconvoluées à l’aide d’un modèle à mixture de Gaussiennes pour tenter une segmentation des sites retenus en plusieurs unités morphologiques cohérentes.

Les résultats montrent que les distributions statistiques varient en termes de forme (connectivité latérale) et de position sur l’axe des x (prédominance d’une classe d’altitudes) selon la morphologie. Ainsi, la large distribution de l’anabranche identifie le réseau de chenaux secondaires à l’opposé de la distribution resserrée de la tresse identifiant son homogénéité altimétrique. D’autre part, la comparaison des sites affichant la présence d’épis ou ayant été restauré montre également une sensibilité de la méthode employée.

Cette dernière apparait comme performante pour la caractérisation morphologique des grands cours d’eau à chenaux multiples. Elle apparait, également, être utile pour la détermination d’un degré de connexion des unités morphologiques et ouvre des perspectives de gestion et de classification.