Thèse soutenue par Clément Michoud le 15 janvier 2016, Institut des sciences de la Terre (ISTE)
Les glissements de terrain peuvent avoir des conséquences directes et indirectes sur les activités humaines et sur les individus. Afin d’améliorer la gestion des risques naturels, cette thèse de doctorat étudie les aptitudes des capteurs LiDAR (lasers optiques) et RaDAR (émetteurs micro-ondes) à la détection, la caractérisation et la quantification du risque de glissements à échelles régionales, ainsi que le suivi et la modélisation d’instabilités de pentes à l’échelle du versant.
A l’échelle régionale, nous démontrons tout d’abord la capacité des récents systèmes de LiDAR embarqués sur bateau à modéliser la topographie de falaises côtières en Normandie. Nous avons validé cette approche qui peut ainsi être généralisée pour cartographier et quantifier les chutes de blocs et glissements de terrain affectant un littoral. Ensuite, nous avons testé la méthode d’interférométrie RaDAR satellitaire pour recenser les glissements de terrain profonds dans les Andes argentines. Nous démontrons ici que la détection, la caractérisation et le suivi de glissements très lents, ainsi que la mesure de variation du niveau d’eau du lac de barrage voisin, sont possibles en utilisant les mesures de phases et d’amplitudes des images RaDAR satellitaires.
Enfin, une étude sur l’estimation spatiale du risque de chutes de blocs le long de routes de montagnes est conduite dans le Val de Bagnes. Nous avons pour cela amélioré la méthode de la distribution de pentes et le logiciel de propagation FlowR. Ainsi, la susceptibilité de rupture de blocs détachés d’une paroi rocheuse et les fréquences relatives de leur propagation ont été estimées, permettant de quantifier et cartographier relativement simplement les dangers et risques associés à l’échelle de la vallée.
A l’échelle du versant, nous démontrons en premier lieu l’intérêt original de la fusion des données RaDAR et LiDAR terrestres pour pouvoir suivre et modéliser le glissement rocheux alpin de la Perraire ; nous avons pu cartographier ses limites d’extension et ses volumes, ainsi que mettre en évidence des déplacements translationnels non-homogènes se propageant le long d’une surface de rupture dièdre. Enfin, nous avons évalué les exigences spécifiques et les problèmes classiques des systèmes d’alertes de certains des glissements les plus étudiés dans le monde. Nous avons ainsi pu déterminer une liste de recommandations concrètes pour la conception de nouveaux systèmes fiables, ainsi que répertorier les limites conceptuelles actuelles qu’il faudrait améliorer.
En conclusion, la diversité des sites et contextes d’études forgea une expérience solide exposant les avantages et inconvénients des méthodes LiDAR et RaDAR, et souligna la nécessité grandissante de leurs utilisations de manières complémentaires voire intégrées.
