La télédétection LiDAR héliportée haute résolution, un outil efficace pour étudier la topographie et contribuer au diagnostic des digues de protection

LiDAR (Light Detection And Ranging) is an active remote sensing technique that provides georeferenced distance measurements between an airborne platform and the surface. Embedded in an helicopter, a high-resolution corridor mapping system like FLI-MAP (Fast Laser Imaging and Mapping on Airborne Platform, © FUGRO) can provide, over a one hundred meters wide corridor, at a fly height of 150 m, a point density of 80 pts/m2, with an absolute height accuracy (Z) of 0.03 m and (X,Y) accuracy of about 0.05 m. Such LiDAR system is able to acquire data on dike structures of up to 80 km per day, which makes this technique particularly efficient during emergency situations (during and after a major flood, for example). The high-resolution digital images and videos allow studying with accuracy all surface singularities which are often clues of disorders in the dike itself: for example a subsidence or a sinkhole on the crest may result from internal erosion or karst collapse. Moreover, in case of wooded dikes, LiDAR data make possible to study and map woody vegetation near or onto the dike which is a major risk factor for dikes, but also to characterize structures hidden by vegetation cover and invisible by aerial photographs. Such singularities, once pre-identified on the images are, of course, to be confirmed by field visits, but the contribution of high resolution LiDAR data is to improve the completeness of these visual clues. Geophysical survey or geotechnical testing will then characterize possible extension of surface singularities in the dike body or in the foundation. Our paper proposes and describes a relevant methodology to exploit these remote sensing data collected during “dry condition”, for levee safety assessments. / Le LiDAR (Light Detection And Ranging) est une technique de télédétection “active” qui repose sur la mesure de distances entre une source laser et la surface terrestre. Embarqué sur un hélicoptère, un système de cartographie haute résolution d’infrastructures linéaires comme FLI-MAP (Fast Laser Imaging and Mapping on Airborne Platform, ©FUGRO) peut fournir, pour une largeur de corridor d’une centaine de mètres, et pour une hauteur de vol de 150 m, une densité de points de 80 pts/m2, avec une précision altimétrique (Z) de 0,03 m et planimétrique (X,Y) de 0,05 m en bonnes conditions de surface. Le rendement in situ d’un tel système d’acquisition LiDAR est de 80 à 100 km de digues survolées par jour, ce qui rend cette technique adaptée aux situations d’urgence (pendant ou après une crue majeure, par exemple). Couplée à la prise de photos et de vidéos aériennes à haute définition, la technologie permet d’étudier avec précision toutes les irrégularités de surface ou autres indices visuels susceptibles d’être autant de désordres dans la digue : par exemple, un affaissement ou la présence d’un fontis sur la crête peut être le résultat d’une érosion interne ou d’un effondrement karstique. Dans le cas des digues végétalisées, l’exploitation des données LiDAR haute densité obtenues permet d’étudier et cartographier la végétation arborée, qui est une source de dangers pour la digue, mais aussi de caractériser les structures cachées par le couvert végétal et inaccessibles aux photos aériennes. Des visites de terrain demeurent, bien sûr, indispensables pour compléter la reconnaissance visuelle tout comme des reconnaissances géotechniques afin d’identifier des singularités possibles dans le corps de digue ou dans sa fondation. Le présent article propose et décrit une méthodologie pertinente d’exploitation des données de télédétection LiDAR collectées en « condition sèche » pour contribuer au diagnostic d’une digue de protection contre les inondations.