Lettre de liaison 8
Retour sommaireRéférentien géographique du littoral : Litto3D
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Plan de l'article |
Recommandation européenne et réponse française
Les catastrophes de l’Erika (décembre 1999) et du Prestige (novembre 2002) ont mis en évidence la méconnaissance de la zone littorale : par exemple, pour modéliser et anticiper précisément les dérives des polluants car le relief de la côte et les courants étaient peu ou mal connus. Le 30 mai 2002, le Parlement européen a émis une recommandation destinée aux Etats membres pour qu’ils procèdent à l’inventaire de leurs côtes et pour mettre en œuvre une gestion intégrée du littoral. Le 29 avril 2003, le Comité Interministériel de la Mer a relayé cette recommandation à l’échelon français, et a prescrit au SHOM (service hydrographique et océanographique de la marine) et à l’IGN (institut géographique national) de "s'associer afin d'étudier la manière de produire le référentiel géographique du littoral (RGL)".
Cette décision a ensuite été confirmée par le premier ministre au Comité Interministériel d'Aménagement du Territoire (CIADT) de septembre 2004. Les deux organismes se sont donc rapprochés afin de modéliser le cœur géographique du futur RGL, dans le cadre d'un projet commun baptisé Litto3D®.
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De nombreux besoins sur le littoral
La gestion intégrée du littoral est un enjeu important pour la satisfaction de nombreux besoins : délimitation maritime, protection du littoral (modification de la côte due à l’érosion, protection de la faune et de la flore...), prévention des risques (inondations, pollution, sauvetage en mer, catastrophes naturelles…), développement économique (ports, tourisme et industrie), exploitation des ressources énergétique, études et recherches scientifiques, besoins militaires (opérations de débarquement ou d’évacuation, surveillance côtière…). Près d’une centaine d’applications différentes ont été recensées.
Une nouvelle cartographie spécifique est aussi rendue nécessaire par la densité de la population, deux fois et demie supérieure sur le littoral à celle de l’intérieur des terres, qui impose de disposer d’une très bonne description de la côte : dense et homogène, précise, réalisable rapidement au meilleur coût, aisément accessible et largement partagée… une référence officielle et commune à tous en quelque sorte.
Les insuffisances actuelles
Les cartes marines et les documents nautiques ne sont pas complètement adaptés aux besoins évoqués précédemment car ils sont conçus principalement pour assurer la sécurité des navigateurs. L’information détaillée est concentrée sur les voies de navigation et dans les ports. De plus, pour des raisons de lisibilité, l’information représentée sur les cartes est beaucoup moins dense que celle provenant des levés hydrographiques, et archivée dans les bases de données du SHOM. Pour obtenir la meilleure description de l’environnement, pour la modélisation des phénomènes côtiers par exemple (courants, marées,…), il est plus simple et plus rapide d’utiliser les bases de données du SHOM que de numériser les cartes marines.
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Figure 1 : sondes de la carte marine (noires) et sondes issues des minutes de bathymétrie originale (rouges et jaunes). |
Sur la partie terrestre, les informations altimétriques de l’IGN proviennent d'une part de la numérisation des courbes de niveau des cartes à 1:25000 et d'autre part de restitutions photogrammétriques. La qualité de ces données, notamment au niveau de la précision géométrique, reste insuffisante pour toutes les applications et pour une description précise de la côte cohérente avec la bathymétrie.
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Figure 2 : modèle altimétrique (maille = 2m, σZ : 15cm) et IGN BDAlti ® (maille = 50m, σZ = 2m) |
Enfin, la zone intermédiaire représentée par l’estran est également très mal décrite. A cet endroit particulier, il est très difficile de naviguer (très petits fonds, récifs et brisants) ou d’interpréter correctement le relief sur les photographies aériennes (zones de faible gradient et faiblement texturées). C’est la raison pour laquelle, en de nombreux endroits, il n’y a pas de continuité cartographique entre la terre et la mer.
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Figure 3 : combinaison de données de l’IGN (couleur verte) et de données du SHOM (sondages multifaisceaux en bleu et sondages ponctuels plus anciens en jaune). La coupe (trait rouge) montre en noir la zone non cartographiée (50 m environ de part et d’autre du chenal) |
Etude préliminaire
Au cours d’une étude préliminaire, le SHOM et l’IGN ont évalué les différents problèmes géométriques à résoudre avant de pouvoir obtenir une base de données continue entre la terre et la mer. En plus des constats déjà énoncés, il est possible dans la plupart des cas de fusionner les informations du SHOM et de l’IGN au sein d’une même référence verticale : les écarts entre les plus basses mers traditionnellement utilisées par le SHOM et le zéro terrestre de l’IGN 1969 ont toujours été systématiquement répertoriés par le SHOM.
Les premiers résultats obtenus ont été rapportés en Comité Interministériel de la Mer (CIMER). Celui-ci a encouragé le SHOM et l’IGN à poursuivre dans cette voie (14 septembre 2004).
Histolitt
Le SHOM et l'IGN entretiennent des bases de données comportant une densité d'informations bien supérieure à celle figurant sur les cartes.
A partir de ces informations, une base de données historiques, baptisée HistoLitt pour « historique » et « littoral »), est en cours de constitution sur l’ensemble du littoral de la métropole et des départements d’outre-mer. Elle rassemble les données existantes pour fournir une première contribution à l'inventaire du littoral :
• topographie jusqu'au niveau 10 m ;
• bathymétrie jusqu'à 6 milles marin des côtes ;
• modèle de marée ;
• trait de côte.
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Figure 5 : base de données bathymétriques (SHOM) + base de données altimétriques (IGN) |
| Mise à disposition d’un trait de côte :
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Démonstrateur du golfe du Morbihan
En parallèle, le SHOM et l’IGN ont souhaité montrer qu’il était possible de réaliser un modèle altimétriquecontinu sur une petite zone, par combinaison de différents moyens d’acquisition modernes.
Ainsi, un système de laser aéroporté fournit une méthode précise, rapide, sûre et relativement peu coûteuse pour relever des informations altimétriques sur la zone littorale. Un tel système est déjà utilisé depuis une dizaine d’années par des organisations gouvernementales et privées pour faire de la cartographie et gérer le littoral. Le laser paraît être un moyen particulièrement adapté pour combler le « gap » d’informations entre les cartes actuelles et Litto3D®.
Les objectifs du démonstrateur étaient les suivants :
• connaître les performances et les limites d’emploi d’un bathymètre/topomètre laser ;
• comparer et fusionner les mesures laser avec des données de sondeurs bathymétriques ;
• maintenir l’expertise à son plus haut niveau ;
• élaborer des recommandations à l’attention de tous les producteurs Litto3D® : méthodes de levés et qualification des données.
Le Golfe du Morbihan offre une grande variété de relief et de thématiques. C’est un endroit qui concentre la plupart des difficultés à résoudre : 0-50m de profondeur, turbidité, courants forts, large zone intertidale, plages de sable ou côte rocheuses caractéristiques de côtes de France. C’est aussi un endroit très fréquenté par les navigateurs en période estivale et le SHOM devait à cet endroit réactualiser complètement la carte et les documents nautiques existants.
Ce levé laser s’est déroulé en juin 2005.
Les informations validées seront stockées dans les bases de données du SHOM et de l’IGN avant d’être diffusées au public. A partir des données altimétriques de référence Litto3D® seront élaborés des produits dérivés ou des applications plus élaborées et orientées « métier ».
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Figure 6 : simulation d'une inondation |
Le levé du golfe du Morbihan démontre la capacité des levés au bathymètre laser pour améliorer la connaissance du littoral français. Il permet aussi d’apporter une information afin d’accélérer les processus cartographique en complément des levés au sondeur multifaisceaux.
La combinaison d’un levé multifaisceaux, d’un levé bathymétrique laser et d’un levé topographique laser permet de générer un modèle de terrain côtier continu terre/mer.
Une recommandation sur les levés bathymétriques laser a été rédigée et sera utile aux personnes désirant effectuer ce type de levé.
Expérimentation en agglomération toulonnaise
Une seconde expérimentation a été organisée à l’automne 2007 sur le littoral de la région toulonnaise pour prendre en compte les problématiques particulières de cette zone (marée de très faible amplitude, falaises, zones peu profondes, variations des conditions de turbidité, herbiers…) et mettre en œuvre deux lasers aéroportés, l’un bathymétrique, l’autre topographique.
Dans cette zone, il n’existait que des données anciennes. Si elles peuvent convenir pour la navigation et quelques applications connexes, elles sont bien insuffisantes pour répondre à l’ensemble des besoins actuellement exprimés sur le littoral, pour la gestion intégrée de la zone côtière notamment.
Au-delà de la réponse à des besoins nouveaux concernant la région et d’une ultime vérification des performances attendues, cette expérimentation démontre qu’avec le soutien et l’expertise du SHOM et de l’IGN, l’Etat (direction générale de la mer et des transports - DGMT), un conseil général (Var) et une communauté d’agglomérations (Toulon Provence Méditerranée – TPM) sont capables d’unir leurs efforts et de contribuer financièrement à un projet commun dans une démarche gagnant-gagnant.
Le levé laser bathymétrique, effectué fin septembre 2007, a permis d’obtenir des données jusqu’à 37 mètres de profondeur. Un levé au sondeur multifaisceaux a été réalisé en complément mi-octobre pour atteindre de plus grandes profondeurs à l’est et l’ouest de la presqu’île de Giens. Un levé au laser topographique devrait être mené mi- 2008 pour acquérir des données sur tout le littoral terrestre et rendre possible la réalisation et la mise à disposition d’un modèle continu entre la terre et la mer pour fin 2008.
Les applications thématiques envisagées sont :
• définition de la limite du domaine public maritime ;
• établissement d’un cadastre aquacole ;
• étude du risque d’inondation ;
• étude environnementale.
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Figure 7 : données acquises au laser bathymétrique aéroporté sur Toulon et la presqu’île de Giens |
Production à venir
Le produit final prévu est un modèle numérique altimétrique continu de précision décimétrique, de résolution métrique, couvrant une bande terrestre d’au moins 2 km de large à partir du trait de côte et s’étendant en mer jusqu’aux profondeurs de 10 m environ. Le format sera compatible avec les systèmes d’information géographique. Une centaine de thèmes contribuant à une gestion intégrée des zones côtières (GIZC) sont déjà identifiés comme utilisateurs potentiels de ce produit. Un comité des utilisateurs de Litto3D® a été mis en place début 2008.
Les données Litto3D® seront directement accessibles aux utilisateurs et aux industriels via le « portail des territoires et du citoyen » sur Internet.
Contact (équipe projet SHOM-IGN)
Chefs de projet :
- Catherine Le Roux pour le SHOM
- David Flamanc pour l’IGN
Pour plus d’informations sur Litto3D, voir la page dédiée sur le site Internet du Shom.
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