Thèse soutenue

Utilisation des techniques de télédétection pour mesurer la topographie des zones intertidales littorales dans le cadre de la mission SWOT
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Auteur / Autrice : Edward Salameh
Direction : Benoît LaignelFrédéric Frappart
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'univers
Date : Soutenance le 09/07/2020
Etablissement(s) : Normandie
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
Partenaire(s) de recherche : Etablissement de préparation de la thèse : Université de Rouen Normandie (1966-....)
Laboratoire : Morphodynamique continentale et côtière (Caen ; 1996-....)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Frappart, Bruno Castelle, Christophe Delacourt, Anne Lifermann, Edward Anthony, Imen Turki
Rapporteurs / Rapporteuses : Bruno Castelle, Christophe Delacourt

Résumé

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En lien avec les activités humaines et l’élévation du niveau de la mer dans le cadre du changement climatique, les zones intertidales sont soumises à de fortes pressions. La topographie de ces environnements est ainsi en évolution permanente. Le suivi de la topographie est fondamental pour la modélisation hydrodynamique et morphodynamique des systèmes côtiers. Ce suivi fait face à des importantes difficultés, surtout sur le plan logistique, vu la localisation des zones intertidales entre les limites des plus hautes et des plus basses marées. La télédétection spatiale est une des meilleures approches pour assurer des mesures topographiques intertidales à jour dans l’espace et dans le temps. Cette thèse porte ainsi sur l’utilisation de la télédétection spatiale pour le suivi de la topographie des zones intertidales par des capteurs radar (altimétrie et Radar àSynthèse d’Ouverture (RSO)) et multispectrales. L’objectif principal est d’explorer, de développer ou d’améliorer des méthodes dédiées à la cartographie de la topographie intertidale, et d’étudier également la capacité de la future mission SWOT (Surface Water and Ocean Topography; première mission altimétrique à fournir des élévations au sein d’une fauchée au moyen de la technique d’interférométrie SAR (RSO)) à cartographier la topographie de ces zones. Les méthodologies développées et utilisées dans cette thèse ont été appliquées à deux baies intertidales situées sur la façade Atlantique de la côte française : Le Bassin d’Arcachon et la Baie des Veys. Nous avons d’abord montré que les améliorations techniques des nouvelles missionssatellitaires permettaient, pour la première fois, à l’altimétrie satellitaire de fournir des profils topographiques intertidaux le long des traces des altimètres. Deuxièmement, nous avons introduit une approche améliorée de la méthode de la ligne d’eau (méthode la plus courante pour la cartographie de la topographie intertidale) qui sert à générer des Modèles Numériques d’Élévation (MNEs) intertidaux à l’aide des images satellitaires (RSO et multispectrales). Grâce à cette nouvelle approche, la détection des lignes d’eau et leurs post-traitements sont maintenant plus rapides, plus efficaces et quasi-automatiques. Nous avons également mis en évidence la capacité de SWOT à générer des MNEs intertidaux précis en utilisant la méthode de la ligne d’eau. Les méthodologies développées et utilisées au cours de cette thèse sont capables de mesurer régulièrement latopographie dans les zones intertidales et permettre la détection des changements topographiques dans ces environnements et proposer des bilans morpho-sédimentaires. Ainsi, les deux zones intertidales étudiées sont en érosion sur la période de 2016 à 2018 avec des pertes en volume de 1,12 × 106 m3 et 0,70 × 106 m3 pour le bassin d’Arcachon et la baie des Veys respectivement. Ces informations sont utiles et nécessaires pour plusieurs applications scientifiques (par exemple, le bilan sédimentaire, la modélisation hydrodynamique), mais aussi pour les autorités et les acteurs du littoral dans le but de la mise en oeuvre des politiques d’utilisation et de protection de ces environnements.