Analyse de la déformation récente dans l'Atlas méridional de la Tunisie par géomorphométrie et Interférométrie Radar (DInSAR)

Dans ce travail, nous proposons de localiser, caractériser et quantifier les déformations topographiques en liaison avec le contexte sismo-tectonique, sans exclure les actions anthropiques, de l Atlas méridional de la Tunisie. L analyse sismo-tectonique et le calcul des paramètres morphométriques du relief nous ont permis de distinguer les structures (eg., J. Ben Younes, J Bou Ramli, J. Orbata) qui ont subi préalablement des déformations récentes dues principalement à la réactivation des failles, essentiellement la faille de Gafsa. Dans un autre volet, l analyse et le traitement de 17 images radar (ERS 1 et 2) couvrant l Atlas méridional de la Tunisie, grâce à l'interférométrie différentielle (DInSAR), n a pas révélé des déplacements topographiques liés au contexte géodynamique. Par contre, cette technique nous a permis de déterminer une subsidence locale dans la région de Moulares, que nous interprétons comme une conséquence de l'exploitation des mines souterraines de phosphates. Enfin, la compilation des résultats des différentes analyses nous a permis de suggérer l établissement d un réseau GPS de surveillance géodynamique dans la zone d étude, afin de mieux quantifier la déformation dans la région et à préciser la cartographie sismique et enfin à mieux évaluer l aléa sismiqueIn this work, we propose to locate, characterize and quantify the topographic deformations linked to the seismotectonic context, including anthropogenic actions of the southern Atlas of Tunisia. The seismotectonic analyses and the calculation of Landscape morphometric parameters enabled us to distinguish the structures of J. Ben Younes, J Bou Ramli and J. Orbata, , which have experienced recent deformations caused principally by the reactivation of faults, essentially the fault of Gafsa. In another part, the analyses and treatment of 17 radar images (ERS 1 and 2) covering the southern Atlas of Tunisia, using the differential interferometric method (DInSAR), have showed no active neotectonic displacement (associated with topographic geodynamic context). Neverheless, this technique allowed us to determine local subsidence in the region of Moulares, which is interpreted as a consequence of underground mining exploration of phosphates. Finally, the compilation of results of different tests allowed us to suggest the establishment of a monitoring geodynamic GPS network in the study area to better quantify the deformation in the southern Tunisia and to clarify the active faults and the seismic mapping in order to better assess seismic hazardPARIS-EST-Université (770839901) / SudocSudocFranceF

The interferometry technics applied on residual subsidence analysis measurement of closure coal mines, example from Nord-Pas-de Calais coal mine, France

International audienceThis paper describes the residual movements associated with deep coalmines (France). The Nord-Pas-de Calais basin has been monitored since 10 years by traditional method. The interferometry technics are applied on Nord-Pas-de-Calais coal basin. In this study, both differential SAR Interferometry (DINSAR) and Persistent Scaterrers Interferometry (PSI) are used to estimate the induced deformations during 12 years (1992 to 2004) after the end of exploitation. 88 images of ERS scenes, distributed on two adjacent tracks, are processed, using DIAPASON software for DInSAR and GAMMA-IPTA for PSI. The area undergoes high temporal decorrelation due to the high amount of vegetation. Deformations are well detected; they present low amplitude with a maximum rate of only 1 cm/year during 7 years after the end of the exploitation. They show a good agreement with the traditional methods of levelling. A robust methodology can be developed to use Interferometry for surveying surface above abandoned minesL'article décrit les mouvements résiduels induit par l'exploitation de mines de charbon profondes (France). La surface est suivie depuis plus que 10 ans par la méthode de nivellement classique. La méthode d'interférométrie a également été utilisée dans le basin du Nord et du Pas-de-Calais, les deux techniques (SAR et PSI) ont été utilisées pour estimer les mouvements résiduels durant 12 ans (1992-2004) après l'arrêt de l'exploitation. 88 images de ERS ont été analysées en utilisant le code DIAPASON pour la méthode DInSAR et le code GAMMA-IPTA pour la méthode PSI. La zone étudiée est caractérisée par une couverture végétale très dense, ce qui induit une forte décorrélation temporelle. Les mouvements ont été bien détectés, ils présentent une amplitude de 1 cm/an pendant les 7 ans après l'arrêt des travaux miniers. Les résultants de l'interférométrie ont montré une cohérence avec les mesures par la méthode de nivellement traditionnel. Une méthodologie robuste peut-être développée pour suivre les mouvements induits par les exploitations minières abandonnée

HYDROGEOBAT : Impacts géologiques et géotechniques des mouvements de nappes phréatiques sur le bâti: analyse, mesure, simulation, prévention. Rapport final

285 p.En contexte de plaine alluviale, l'hydrodynamique des nappes d'eau souterraines joue un rôle important dans le processus d'inondation. De plus, dans un environnement urbain, les conditions d'occupation du sous-sol : parkings souterrains, galeries diverses, etc. modifient considérablement les conditions d'écoulement, constituant généralement des obstacles. Le principal objectif du projet HYDROGEOBAT a été l'analyse des divers impacts géotechniques sur les constructions (fondations de bâtiments et ouvrages souterrains) qui résultent de fluctuations des niveaux piézométriques, spécialement en contexte d'inondation. Les applications réalisées concernent la ville de Paris. La méthodologie mise en oeuvre, de caractère transdisciplinaire, peut être décrite en cinq étapes. Dans une première étape, une synthèse portant sur les différents processus impliqués dans les interactions entre eaux souterraines et ouvrages a été réalisée. Les processus sont, par exemple, les impacts des fluctuations de niveaux piézométriques sur les caractéristiques physico-chimiques, hydro-mécaniques et géotechniques des sols, la modification de la stabilité interne de matériaux granulaires soumis aux forces d'écoulement, le gonflement ou le retrait de sols argileux, la réactivation de fontis, etc. Dans une deuxième étape, on a choisi un ensemble de situations types dans Paris, avec des contextes variés sur le plan géologique et hydrogéologique, et sur le type de structures souterraines, leurs positions par rapport à la Seine et leurs interactions avec les eaux souterraines. Puis, dans une troisième étape, des simulations numériques hydrogéologiques variées, prenant en compte diverses conditions hydrauliques aux limites, différents scénarios de crue, différentes positions de structures souterraines, ont été réalisées grâce à plusieurs types d'outils de modélisation. L'objectif a été d'analyser les réponses de systèmes hydrogéologiques (incluant les modifications anthropiques des aquifères, telles que des obstacles représentés par des structures linéaires : galeries et tunnels) à différentes sollicitations hydrauliques associées à des contextes de crue. Des analyses paramétriques ont permis de souligner le rôle des conditions aux limites, l'influence des aménagements souterrains, les interactions entre le contexte géologique originel et les modifications apportées par l'homme. Les résultats des approches hydrogéologiques ont été utilisés pour les simulations géomécaniques dans une quatrième étape. Ces simulations numériques ont permis d'illustrer les conséquences sur le plan mécanique des fluctuations de niveaux piézométriques dans un environnement urbain, en contexte de crue. Puis, dans une cinquième étape, les analyses et mesures d'impacts passés sur les constructions, en rapport avec des situations de crue, ont été étudiés grâce aux techniques interférométriques radar. Les faibles déplacements de surface ont été mesurés par l'interférométrie différentielle radar satellitaire DinSar et l'interférométrie PSI (Persistent Scatterer Interferometry). Pour cette application, des images SAR d'archive sélectionnées pour différentes dates depuis 1992 ont été utilisées, mais la technique PSI est apparue la plus intéressante compte tenu de la présence de nombreux réflecteurs radar en milieu urbain. Les données hydrogéologiques fournies par IGC-Ville-de-Paris ont été utilisées pour l'analyse des différents résultats obtenus soit par les simulations numériques, soit par les techniques interférométriques. Finalement, le projet HYDROGEOBAT a permis d'étudier plusieurs facettes du sujet, très ouvert, concernant les impacts des mouvements de nappes phréatiques sur le bâti. Les rôles et les limites de la modélisation ont été précisés au travers de différentes approches. Le champ d'application des techniques interférométriques (méthode PSI) pour les mesures des faibles déplacements a été cerné. Quelques difficultés qu'il convient de surmonter doivent être soulignées : 1) un réseau piézométrique de qualité, renforcé par rapport à l'actuel, est nécessaire à Paris et en banlieue ; 2) une base de données relative aux éléments naturels et artificiels constituant le sous-sol de Paris doit être élaborée sous SIG ; 3) un modèle hydrogéologique de Paris et sa banlieue, plus élaboré, est nécessaire ; 4) de nouveaux instruments satellitaires bientôt disponibles devraient permettre d'améliorer notre analyse des faibles déplacements au sol, en rapport spécialement avec les mouvements de nappe phréatique. Ainsi, le projet HYDROGEOBAT a permis d'apporter une contribution aux objectifs annoncés et d'améliorer de ce fait nos techniques de prévention concernant le risque d'inondation. L'approche pluridisciplinaire a permis de renforcer le savoir-faire des équipes concernées qui prévoient de poursuivre cette coopération

INDICES NEOTECTONIQUES DANS LES SEDIMENTS DU LAC IFRAH (MOYEN ATLAS, MAROC)

In the north-eastern edge of the Tizi n’Trehtene Fault zone, situated within the Causse Atlasic, several lakes are aligned in the NE-SW direction. Among these lake Dayet Ifrah occupies the northern part of a polje of Amekla. This lake is fed by a small river (ravine) flowing from the south-west of its catchment area. This ravine erode the lake sediments and changes abruptly direction several times to accommodate with two discoveries faults and studied here. The lacustrine sediments sequence on which are seen on both river bank shows faults with vertical offsets, fills of the grabens, and seismic structures related to quaternary re-activation of the Tizi n’Terhtene Fault zone. If we correlate the dated sediments of the carrots issued in the Ifrah lake and the lacustrine sediments situated around the river, they ought to have 8420 ±50 years 14C B.P. and the neotectonic structures correspond to an Holocene distensif or transtensif neotectonic episode

Mathieu Ghilardi, Apport et intérêt de la modélisation numérique de terrain en géomorphologie. Étude du site antique de Méthoni (Piérie, Grèce)

L'École Pratique des Hautes Études a publié, en septembre 2006, un mémoire de Mathieu Ghilardi intitulé « Apport et intérêt de la modélisation numérique de terrain en géomorphologie. Étude du site antique de Méthoni (Piérie, Grèce) ». Pendant trois années, ce chercheur a été encadré par J. Le Rhun (PRODIG-EPHE) et P. Chamard (université Paris 10-Nanterre) et il a participé à un projet de l’École Pratique des Hautes Études, dirigé par M.-F. Courel (PRODIG-EPHE-CNRS). La thématique de ce mémoir..

Mathieu Ghilardi, Apport et intérêt de la modélisation numérique de terrain en géomorphologie. Étude du site antique de Méthoni (Piérie, Grèce)

L'École Pratique des Hautes Études a publié, en septembre 2006, un mémoire de Mathieu Ghilardi intitulé « Apport et intérêt de la modélisation numérique de terrain en géomorphologie. Étude du site antique de Méthoni (Piérie, Grèce) ». Pendant trois années, ce chercheur a été encadré par J. Le Rhun (PRODIG-EPHE) et P. Chamard (université Paris 10-Nanterre) et il a participé à un projet de l’École Pratique des Hautes Études, dirigé par M.-F. Courel (PRODIG-EPHE-CNRS). La thématique de ce mémoir..

Caractérisation des déformations tectoniques inter-sismiques de l'île de Taiwan par interférométrie radar

L'île de Taiwan résulte de la collision active entre les plaques Eurasienne et Philippine. Ce travail de thèse porte sur la détection et la mesure des déformations tectoniques inter-sismiques engendrées par cette collision. Pour réaliser ce travail, l'interférométrie radar différentielle, et plus précisément la méthode des réflecteurs permanents, a été choisie pour l'étude de Taiwan. Cette méthode repose sur l'analyse d'une série d'images radar acquises à différentes dates sur une même zone. Au final, une carte des déplacements moyens du sol est obtenue, ainsi qu'une série temporelle des déplacements du sol consistant en une mesure par date (la référence étant la date la plus ancienne). Les résultats obtenus présentent une densité de point et une qualité de mesure très riche pour le suivi et l'analyse des déformations tectoniques. Après un état de l'art sur l'interférométrie radar et la mesure des déplacements, abordant tour à tour le principe, les méthodes et les limites de cette mesure, le potentiel de son application à Taiwan est détaillé. Cette méthode est ensuite appliquée, avec des données ALOS PALSAR, à trois zones clés de l'orogène taiwanais : (1) la Vallée Longitudinale, à l'Est de l'île ; située entre la Chaîne Centrale et la Chaîne Côtière, le raccourcissement horizontal à travers la vallée est d'environ 3 cm/an. Grâce à la carte des déplacements moyens entre 2007 et 2010, la faille inverse de la Vallée Longitudinale a pu être localisée avec une grande précision (entre 50 et 100 mètres), améliorant grandement les précédentes cartes. Le taux de glissement inter-sismique a ainsi été estimé (entre 1 et 3,2 cm/an) et sa variation spatiale analysée. Les résultats obtenus ont été comparés avec les données GPS avec succès. (2) la péninsule de Hengchun, au Sud de l'île ; il s'agit des déformations les plus récentes observables à Taiwan. La péninsule, située au sommet du prisme d'accrétion actuel, la structure tectonique majeure est la faille inverse de Hengchun. A partir de la carte des déplacements du sol obtenue, la trace de la faille de Hengchun a été mise en évidence, de même que son glissement inter-sismique (environ 1 cm/an). (3) le front de déformation, à l'Ouest de l'île ; il s'agit d'une étude préliminaire des déformations affectant la Plaine Côtière. Plusieurs types de déformations ont pu être observés entre 1995 et 2010 : le soulèvement de l'anticlinal de Tainan, la subsidence de la plaine de Pingtung, l'activité de la faille de Fengshan et la subsidence près de la rivière ChoshuiPas de résumé en anglaisPARIS-EST-Université (770839901) / SudocSudocFranceF

Apports du LiDAR à l'étude de la végétation des marais salés de la baie du Mont-Saint-Michel

Les marais salés de la Baie du Mont-Saint-Michel forment un écosystème complexe et fragile. Afin de mieux comprendre l'organisation spatiale de la végétation de ces marais et de développer une vision synthétique de la dynamique de ce milieu, des données de télédétection optiques (orthophotographie) et altimétrique (LiDAR), ainsi que des observations de terrain ont été réunies et traitées conjointement. Le contrôle qualité des données LiDAR ayant mis en évidence un biais systématique dépendant de la hauteur et de la densité de la végétation, une correction, consistant à assigner à chaque pixel la valeur LIDAR minimale au sein d'un carré de 3x3 m, a été appliquée. Une importante base de données spatialisées a ensuite été constituée, comprenant la description en termes de végétation, d'altitude, de géomorphologie, de sédimentologie et d'utilisation agricole de près de 10 000 points d'observation répartis sur l'ensemble de la Baie. Des analyses fréquentielles ont permis de quantifier les liaisons entre les différentes espèces végétales, afin de définir les associations végétales caractéristiques des marais salés. Cette méthode a également permis de dresser la liste exhaustive des liaisons statistiques entre toutes les espèces végétales de la Baie du Mont-Saint-Michel et quatre facteurs écologiques : l'altitude, la géomorphologie, le contexte sédimentaire et le pâturage. Les variations de l'altitude moyenne des espèces végétales à l'échelle de la Baie s'expliquent par l'existence d'une double pente hydraulique qui engendre des altitudes plus élevées à l'Est et à l'Ouest de la Baie. Le contexte géomorphologique et le pâturage peuvent également modifier les valeurs d'altitude moyenne des espèces végétales, et profondément perturber le schéma classique des marais salés. La connaissance des liaisons entre les espèces végétales et les valeurs des facteurs écologiques peut constituer une aide importante à la cartographie des marais salésIn the Mont-Saint-Michel bay, the tidal salt marshes, also called schorre, are made up of low and dense vegetation, that is adapted to tidal flooding and high salinity, and that spreads quickly on the upper tidal flat. The study of this phenomenon requires a map of the vegetation and a simple way to update it. The aim of this study is to evaluate the potential of LiDAR data to enhance the comprehension of this ecosystem. The LiDAR data was first corrected from the systematic error due to the low vegetation that stops the laser beams before they reach the ground. A spatial data base was then created from 9811 observation points, including information on vegetation, altimetry, geomorphology, sedimentology and land use. Frequency analyses were performed on three locations characterized by different geomorphology, sedimentology and land use contexts, and in a second time at the scale of the entire Bay. The vegetation associations of the salt marsh were described, and the relations between each plant species and four ecological factors (altimetry, geomorphology, sedimentology and land use) were investigated. This study has shown the need to include in the mapping process of salt marsh vegetation LiDAR data as well as information on geomorphology, sedimentology and land usePARIS-EST-Université (770839901) / SudocPARIS-Museum-Bib. Botanique (751052309) / SudocSudocFranceF