Nouvelle technologie en hydrographie

Déploiement d'une HydroBall™ par hélicoptère sur une rivière.

Déploiement d'une HydroBall™ sur un lac.

Déploiement d'une HydroBall™ en zone portuaire.

Déploiement d'une HydroBall™ sur un véhicule amphibie pour la cartographie de l'estran.

Déploiement d'une HydroBall™ en rivière près de Rimouski.

Crédit des photos : Centre interdisciplinaire de développement en cartographie des océans (CIDCO).

Dans une de mes premières chroniques, je vous avais fait un portrait de l’évolution des technologies utilisées en hydrographie. Cette chronique portait surtout sur la difficulté à se positionner précisément en mer lorsque la côte n’était pas visible et que les horloges portatives précises n’existaient pas encore. L’avènement de la constellation des satellites GPS et d’autres systèmes équivalents permettent de se positionner précisément en mer tout en envoyant un signal horaire précis. Il reste l’optimisation de la colonne d’eau disponible dans les chenaux de faibles profondeurs pour la navigation commerciale, surtout si on pense aux ports qui sont à l’intérieur des terres et qui ont un accès à la mer comme le port de Montréal. La modélisation numérique prend de plus en plus de place dans notre vie et le défi est maintenant de relier les modèles marins et terrestres sur des portions importantes de territoire en utilisant des systèmes faciles et rapides à déployer et n’exigeant que peu de ressources matérielles et humaines.

Les vedettes hydrographiques, même équipées de multifaisceaux, ne peuvent sonder un rapide de rivière ni couvrir complètement l’estran du littoral sans compromettre la sécurité des personnes à bord ou risquer de briser des équipements coûteux et difficilement remplaçables. La télédétection par laser (LIDAR) aéroporté a été développée il y a quelques décennies pour pallier ces situations. À première vue, un semis de points obtenu par un système LIDAR ajouté à un sondage hydrographique permet de relier le domaine marin au domaine terrestre. Cela est vrai, mais la précision obtenue dans la zone commune est souvent moindre à cause des techniques de capture et de détection du fond, surtout lorsque celui-ci est accidenté. De plus, le LIDAR ne donne pas non plus le rendement souhaité dans une zone de rapides. On tente d’éviter le plus possible ces situations en modélisation numérique pour dégrader le moins possible la précision des résultats.

Partant de cette réalité, le Centre interdisciplinaire de développement en cartographie des océans (CIDCO) a proposé, en 2012, de développer une solution inédite et peu coûteuse pour relever des cours d’eau. Il s’agit d’une bouée autonome baptisée « HydroBall™ » d’un diamètre de 0,4 mètre, équipée d’un sondeur monofaisceau, d’un GPS et d’un gyrocompas. Le CIDCO a pu compter sur l’expertise de l’entreprise rimouskoise Multi-Électronique pour l’assemblage mécanique et électronique des capteurs ainsi que pour leur intégration logicielle avec un enregistreur de données. Les premiers résultats ont permis de démontrer le potentiel de cette solution et les points à améliorer afin d’augmenter l’autonomie, la précision des résultats et la récupération de la bouée à la fin de son excursion. La miniaturisation des capteurs ne fera qu’augmenter les possibilités d’acquisition de différents types de mesures pour cette bouée dans un proche avenir.

Le CIDCO ne s’est pas arrêté là dans le développement de la bouée HydroBall™. Il a développé une méthode de calibration et de traitement des données. La diversification des usages, comme réaliser des levés en zones inaccessibles ou des profils continus de plage terre-mer, est aussi une autre préoccupation à laquelle le CIDCO a répondu.

Lorsqu’on veut faire des profils continus de l’estran (terre-mer), on aimerait bien que le récepteur GPS et l’hydrographe soient toujours hors de l’eau pour la mesure. Quant aux sonars, ils fonctionnent très bien dans l’eau, mais ils ont la « fâcheuse habitude » de se briser lorsqu’ils émettent trop longtemps hors de l’eau.

L’HydroBall™ est donc maintenant dotée d’une fonction automatique d’arrêt et de remise en marche de l’émission du sondeur. Il ne reste plus qu’à monter cette bouée sur un porteur amphibie (traîneau, Argo, etc.) pour réaliser les profils désirés à des fins cartographiques ou pour alimenter un modèle numérique de simulation d’érosion des berges. Cette dernière option permet de garder le même niveau de précision dans la zone commune entre les données relevées par une vedette hydrographique et celles relevées par l’HydroBall™. De plus, l’HydroBall™ permet une transition en douceur entre la partie immergée et émergée de la plage, que l’on soit en niveau haut ou bas de la mer.

Voilà une nouvelle technologie qui est encore en plein développement et dont vous verrez apparaître les résultats sur les cartes marines numériques et en papier. Ne vous surprenez donc pas de voir des personnes qui semblent « tourner en rond » sur une plage et dans l’eau. C’est peut-être pour augmenter la sécurité nautique et des riverains ainsi que pour mieux comprendre la dynamique d’érosion des berges. Si vous désirez en apprendre plus sur ce nouvel outil mis à la disposition des hydrographes, je vous invite à consulter le site Internet du CIDCO (www.cidco.ca) sous la rubrique « Réalisations/Technologies » ou à m’écrire; c’est avec plaisir que je vous répondrai.

Bernard Labrecque
Président
Association canadienne d’hydrographie
Section du Québec
bernard.labrecque@globetrotter.net

*Chronique publiée dans le magazine Automne 2015 de Québec Yachting.