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– Données 
– Validations 
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Plan 15: « Les zones de contraintes » juin 1989 
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Description du LiDAR utilisé 
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– deuxième étape – 
résultat de la comparaison des méthodes 
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– deuxième étape – 
résultat de la comparaison des méthodes 
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– troisième étape – 
préparation des données 
Création d’une matrice de pente à partir du MNT pour 
tout le territoire 
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– quatrième étape – 
traitements 
• Segmentation : Orfeo toolbox dans QGIS 
Utilisation initiale via le logiciel Monteverd...
– quatrième étape – 
traitements
– cinquième étape – 
validation 
• Campagne de terrain 
– Indicateurs 
– Matériel 
– Traitement des 
résultats 
• Résultat...
– sixième étape – 
analyses 
• Limites de la méthode 
– Beaucoup de zones identifiées (raffinement 
avec texture de sol) 
...
– La suite – 
vers l’utilisation 
La talus-interprétation des polygones 
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Transformer les résultats pour qu’ils soie...
Utilisation du LiDAR et de logiciels open-source pour l'identification de zones à pente forte (talus) à l'échelle d'une MRC
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Utilisation du LiDAR et de logiciels open-source pour l'identification de zones à pente forte (talus) à l'échelle d'une MRC

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La MRC de Vaudreuil-Soulanges, par l’entremise de GéoMont, a développé une méthodologie permettant d’identifier les zones de son territoire où les caractéristiques du relief peuvent rendre le sol propice à des mouvements de terrain. En effet, l’acquisition de données d’élévation précises (LiDAR) sur le territoire concerné permet d’identifier les zones à pente forte, qui constituent un des facteurs de risque des mouvements de terrain. Le cadre théorique de l’étude et les critères de définition des talus sont déterminés par les ressources gouvernementales (MSP, MTQ). La méthode, utilisant principalement les logiciels QGIS et GRASS, a permis un traitement efficace des données sur un grand territoire et une identification précise des zones à pente forte. Une validation sur le terrain a permis de calculer une précision de plus de 90% de la force des pentes. Un jumelage de ces informations avec le type de matériel de surface permettra une identification accrue des zones à risque pour permettre une intégration à la gestion du territoire. Le résultat de l’analyse de GéoMont permettra de soutenir les ressources du service de l’aménagement du territoire de la MRC de Vaudreuil-Soulanges dans sa quête de raffiner les zones de mouvement de terrain sur son territoire et ainsi traduire ces résultats en des normes applicables sur le terrain au niveau municipal, et ce en conformité avec le cadre de zonage des talus du Ministère des Transports du Québec (MTQ).

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  • 6.1.1. - Echantillonnage
    2 municipalités : St-Polycarpe et Rigaud.
    protocole d'echantillonnage : echantillonnage probabiliste par classe pour permettre une evaluation plus detaillee de la performance de la
    methode dans differentes situations. Les classes ont ete definies en fonction de la force de la pente (14°-20°, 20°-27°,
    27°+) et la hauteur des talus (entre 4 et 10 metres et 10 metres et plus) :
    zone tampon de 300 metres autour des routes
    6.1.3. - Collecte sur le terrain
    La collecte des donnees a eu lieu le 6 mai 2014 a St-Polycarpe et le 14 mai 2014 a Rigaud.
    6.1.4. - Materiel utilise
    1) Un petit GPS manuel a ete utilise afin de localiser les talus a evaluer.
    2) Un GPS differentiel d'une precision minimale de 3cm a ete utilise. Les specificites de ce produit sont
    disponibles en ligne au :
    3) Un clinometre manuel a ete utilise pour evaluer les pentes dans les cas ou le signal GPS n'etait pas possible
    en raison du couvert forestier.
  • *Considerations methodologiques par rapport a la methode du MTQ
    Le projet actuel concerne l'identification des zones a pente forte. Un travail subsequent devra etre effectue pour
    chacun de ces talus afin de determiner :
    1- Les limites horizontales et verticales des talus. Par exemple, certains segments pourraient former qu'un seul talus
    s'ils sont separes par une pente ne descendant pas sous le seuil de 8°. Ensuite, une analyse approfondie et
    multicritere de chaque talus est necessaire pour determiner les limites de haut de bas de talus ainsi que ses limites
    laterales.
    2 - La determination des talus problematiques. Puisque l'information concernant la texture n'a pas ete analysee par
    rapport aux talus traites actuellement, ce critere n'a pas ete integre a la selection des talus. Il y a donc de fortes
    probabilites pour qu'une grande partie des talus identifies soient rejetes s'ils ne sont pas argileux et que leur pente est
    de moins de 27°. Si le talus non argileux ne satisfait pas ces criteres, il n'est pas considere comme etant
    problematique au niveau de la securite.
    3- Les zones devant faire l'objet d'un zonage particulier. La zone d'influence du talus depend aussi de plusieurs
    criteres que nous ne sommes pas en mesure d'analyser pour le moment. Les points precedents de cette partie
    doivent d'abord etre consideres, et des elements supplementaires d'information, par exemple sur le type de substrat,
    devront etre ajoutes avant son application en amenagement.
  • Utilisation du LiDAR et de logiciels open-source pour l'identification de zones à pente forte (talus) à l'échelle d'une MRC

    1. 1. UTILISATION DU LIDAR ET DE LOGICIELS OPEN SOURCE POUR L’IDENTIFICATION DES ZONES À PENTE FORTE À L’ÉCHELLE D’UNE MRC Cédric Marceau, MRC Vaudreuil-Soulanges Marylène Savoie, GéoMont
    2. 2. - déroulement de la présentation - 2/23 Évaluation des pentes fortes – Méthode – Données – Validations – Résultats Contexte du projet – Acteurs et objectifs – Aspects législatifs – Schéma d’aménagement – Mandat d’identification des pentes fortes Étapes en cours et à venir – Des pentes fortes vers les zones à risque – Conclusion : défis à venir
    3. 3. - contexte du projet - Loi sur l’aménagement et l’urbanisme Oblige les MRC à identifier les zones de leur territoire présentant des contraintes majeures à leur occupation pour des raisons de dangers potentiels relatifs à la sécurité publique, à la santé et au bien-être des personnes. La zone sujette au mouvement de terrain fait partie des contraintes naturelles. Nature des dépôts meubles Composés de till, de limon et d’argile marine sensible, ils créent un milieu favorable aux mouvements de terrains dans les secteurs de forte pente, de mauvais drainage et de végétation parsemée. Préoccupation des municipalités Demande à la MRC de raffiner la localisation et l’identification des zones potentiellement à risque dans le cadre de la révision du SAR 3e génération. Analyse de la MRC Analyse du portrait de la situation actuelle sur son territoire et dans d’autres MRC du Québec afin de l’orienter vers le choix d’une méthode appliquée de localisation de ce type de zone qui répondra à ses besoins mais également aux besoins des municipalités locales. 3/23
    4. 4. - projet de raffinement de la zone à risque de mouvement de terrain : ZMT - 2012-2013 : Les municipalités de Coteau-du Lac, Saint-Lazare, Saint-Polycarpe et Saint- Télesphore transmettent une résolution à la MRC lui demandant de raffiner la zone à risque de mouvement de terrain; 4/23
    5. 5. -projet ZMT – L’équipe du bureau de projet Élu délégué M. Robert Grimaudo, maire de la ville de Saint-Lazare Chargée de projet Mme Catherine Marcotty, conseillère en aménagement du territoire Pilote du projet M. Raymond Malo, directeur général adjoint de la MRC Collaborateurs •M. Cédric Marceau, spécialiste en géomatique de la MRC •Mme Alexandra Lemieux, conseillère en aménagement du territoire de la MRC •Me Valérie Tremblay, directice du greffe et du contentieux de la MRC •M. Serge Tremblay, directeur général de la ville de Saint-Lazare •M. Jean-Paul Choisez, inspecteur en bâtiment et en environnement et préposé à l’urbanisme de la municiplité de Saint-Polycarpe •M. Jean-Sébastien Forest et Mme Chantal Bilodeau, ministère de la Sécurité publique •Mme Marylène Savoie, géomaticienne de l’Agence géomatique de la Montérégie GéoMont 5/23
    6. 6. – projet ZMT – Le mandat • Analyser le portrait de la situation au niveau régional et provincial; • Analyser le rôle des principaux intéressés : Ministère de la sécurité publique (MSP), Ministère des transport (MTQ), Municipalité régionale de comté (MRC), les municipalités et les citoyens; • Choisir une méthode appliquée pour le raffinement de la zone de mouvement de terrain adaptée aux particularités du territoire de Vaudreuil-Soulanges; • Validation des résultats avec le MSP et le Ministère des affaires municipales et de l’Occupation du territoire (MAMOT); • Procéder à la nouvelle cartographie des zones de mouvement de terrain; • Présentation de la nouvelle cartographie au comité régional d’aménagement et d’environnement. 6/23
    7. 7. – projet ZMT – Le processus • Le volet géomatique du projet :  Analyser spatialement le territoire touché;  Choisir une méthode appliquée de détermination des zones à risques;  L’Agence de géomatique montérégienne, GéoMont, a identifié les secteurs de fortes pentes et a procédé à une validation sur le terrain;  La firme Néogis a déterminé, à partir des données de forte pente, le zonage des talus de la MRC de Vaudreuil-Soulanges en respect du devis spécial pour le zonage conventionnel (version 2.1) du MTQ;  Cartographier les nouvelles limites de la zone. 7/23
    8. 8. – 1er schéma d’aménagement – Le pinceau large Les zones à risque de glissement de terrain ont été déterminées selon la méthode par stéréoscopie à partir des photos aériennes de la région 8/23
    9. 9. – zones à risque de glissement de terrain – Plan 15: « Les zones de contraintes » juin 1989 9/23
    10. 10. – zones à risque de glissement de terrain – Plan 28: « Les contraintes à l’occupation du territoire » 2004
    11. 11. – bande de terrain potentiellement instable – Le schéma a précisé les zones à risque de glissement de terrain en introduisant le concept de bande de terrain potentiellement instable. Source :Gouvernement du Québec À partir de la cartographie, la délimitation de la bande de terrain potentiellement instable correspond à des bandes de terrain situées au sommet et à la base du talus dont la profondeur, mesurée horizontalement, équivaut à deux fois la hauteur du talus. Article 19.5,1 du schéma Les interventions à l’intérieur des zones à risques de mouvements de terrain: « […] Ainsi, pour les zones à risques de mouvements de terrain identifiés au plan 28 faisant partie intégrante du présent schéma révisé, lorsque le terrain en pente (talus) présente une inclinaison de 25% et plus et que le talus a une hauteur de cinq mètres et plus, aucune construction de bâtiment destiné à l’occupation humaine […], de bâtiment accessoire et de bâtiment de ferme et aucun ouvrage (incluant les travaux de remblai, de déblai, d’installation d’une piscine, d’installation d’une fosse septique, etc.) ne sont autorisés dans la bande de terrain potentiellement instable et sur le talus ». 11/23
    12. 12. - présentation de l’agence - DESCRIPTION Basée à Saint-Hyacinthe, l’Agence géomatique montérégienne est un organisme à but non lucratif créé à la fin de l’année 2003 MISSION Promouvoir l’utilisation, l’accessibilité et le développement de la géomatique ÉQUIPE MULTIDISCIPLINAIRE 4 employés de différentes disciplines : Géomatique, géographie et agronomie RÉALISATIONS www.geomont.qc.ca Cartographie interactive en ligne Analyse spatiale et géotraitement Coordination de projets d’acquisition de données Support aux membres, cartographie, etc. 12/23
    13. 13. – mandat – Identification des pentes fortes seulement – Intégration de la couche de texture de sol à titre indicatif Normalisation pour utilisation légale : phase ultérieure 13/23
    14. 14. – première étape – revues théorique et technique 14/23 Revue des études réalisées • Méthodologie du MSP et du MTQ Guide d’utilisation des cartes de zones de contraintes et d’applications du cadre normatif du Service de la géotechnique et de la géologie (Gouvernement du Québec, 2005), le Schéma d’aménagement et de développement de la MRC de Portneuf (n.d.), Devis spécial pour le zonage conventionnel (version 2.1) du MTQ; • Définitions et critères de risque du mouvement de terrain liés au relief: 3 catégories : 14°-20°, 20°-27°, 27°+ (25%, 36.4%, 51%), avec ou sans cours d’eau à la base. Comparaison avec des études similaires • Étude du Gouvernement du Québec (2005): les talus ont été définis à partir d'hypsométrie (courbes de niveau aux 2,5 m pour l'identification des talus - précision planimétrique ± 20 mètres); • Études en géomorphométrie : beaucoup d’études à partir de données LiDAR et de MNT. Utilisation de plus en plus fréquente.
    15. 15. – deuxième étape – choix de la méthode Description du LiDAR utilisé Les données LiDAR utilisées proviennent du relevé 2011 - Vallée du Haut-St-Laurent). L'incertitude reliée à ces données est de 1 m (1 a 4 points au m2) au niveau planimétrique (x, y) et de ± 50 cm au niveau altimétrique (± 15 cm pour 95% du territoire) Traitement de base des données LiDAR – Choix du MNT – TIN : Réseaux triangulés irréguliers, ArcMAP – LP360 - 3D analyst toolbox; – MNT : Produit par GéoMont, résolution planimétrique de 1 m (taille des pixels) et altimétrique de 50 cm. Choix de la segmentation Regroupe les valeurs en fonction de la similarité des cellules adjacentes et selon des paramètres définis par l’utilisateur – ce sont les cellules qui guident la division (vs clusterisation) 15/23 Objectif Regrouper les zones de pentes similaires, en conservant au maximum les écarts entre le point le plus haut et le point le plus bas 1ère validation du choix de la méthode (MNT et segmentation) : MRC des Maskoutains
    16. 16. – deuxième étape – résultat de la comparaison des méthodes Méthode MNT - Moyenne des points d’élévation - Effet secondaire : précision ? Méthode TIN - Critère d’élévation au premier plan - Effet secondaire : bruit 16/23
    17. 17. – deuxième étape – résultat de la comparaison des méthodes 17/23
    18. 18. – troisième étape – préparation des données Création d’une matrice de pente à partir du MNT pour tout le territoire • Création de la matrice de pentes dans GRASS : r.slope.aspect • Redivision et redéfinition pour la segmentation : 4 zones et élimination des zéros 18/23
    19. 19. – quatrième étape – traitements • Segmentation : Orfeo toolbox dans QGIS Utilisation initiale via le logiciel Monteverdi, mais pour des contraintes de taille des matrices d'entrées, la version de Orfeo Toolbox pour QGIS a été sélectionnée. Plusieurs tests de sensibilité ont été effectués afin de déterminer les options de segmentation optimum. La méthode de segmentation utilisée est le Mean shift Large scale. • Ajout d’attributs et calcul des statistiques • Tri des polygones 1. Spatial radius : 5. 2. Mode convergence threshold (augmente légèrement la segmentation) : 0.01. 3. Range radius (paramètre le plus sensible) : 5. 4. Max # of itterations : 100 5. Min region size (grosseur minimum des talus selectionnés) : 10. 6. 8-neighbor connectivity : yes. 19/23 Paramétrage
    20. 20. – quatrième étape – traitements
    21. 21. – cinquième étape – validation • Campagne de terrain – Indicateurs – Matériel – Traitement des résultats • Résultats – Moyenne des différences observées de 8.7% – Erreur fonction de la hauteur du talus 21/23
    22. 22. – sixième étape – analyses • Limites de la méthode – Beaucoup de zones identifiées (raffinement avec texture de sol) – Traitement par talus nécessaire pour en définir les limites • Parallèle avec méthode du MTQ – Limites horizontales et verticales – Élimination en fonction de la texture – Zone d’influence du talus (zonage) 22/23
    23. 23. – La suite – vers l’utilisation La talus-interprétation des polygones 23/23 Transformer les résultats pour qu’ils soient conforme au cadre législatif Approbation de la méthodologie utilisée par le MSP Utilisation dans le schéma d’aménagement

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