Association Nationale pour l’Étude de la Neige et des Avalanches

analyse des caractéristiques des zones de départ d’avalanches déclenchées par des skieurs

” les valeurs médiane et moyenne de l’inclinaison dans la zone de départ se situent autour de 35° ”…

Irene Vontobel2, Stephan Harvey1,*,

Ross S. Purves2 ;

1 WSL Institute for Snow and Avalanche Research

SLF, Davos, Suisse ;

2 Department of Geography,

University of Zurich, Switzerland

 

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Introduction

Le terrain est l’un des principaux facteurs contribuant à la formation des avalanches et il est important pour l’évaluation du risque d’avalanche. Les caractéristiques du terrain, lors du déclenchement par des skieurs d’avalanches de petite et moyenne taille, ont cependant fait l’objet de peu d’attention. Ce travail porte donc sur l’analyse des caractéristiques du terrain, notamment les zones de départ, lors d’avalanches déclenchées (par l’homme).

Pour cette étude nous avons utilisé les photos et les contours d’avalanches survenues en Suisse entre les saisons 1999-2000 et 2009-2010, ainsi qu’un modèle numérique de terrain de haute qualité (ADS-DOM). Il a été possible de représenter au format numérique 142 zones de départ avec une haute résolution (10 m) dans le MNT ADS-DOM. Des méthodes géomorphométriques ont été utilisées pour extraire du MNT les différentes caractéristiques du terrain (crêtes, pente, orientation, rugosité, exposition et profil). En outre, une méthode a été développée pour identifier les zones de départ à partir du contour complet de l’avalanche et pour diviser automatiquement les zones de départ en différentes aires.

Deux méthodes ont été utilisées. La première méthode permet simplement d’extraire les pixels de la partie haute de l’avalanche, et connectés entre eux, pour lesquels la pente est supérieure à 30°. La seconde méthode est basée sur la longueur de l’avalanche. Cette dernière a été définie en considérant le plus petit rectangle englobant le contour de l’avalanche. La longueur a alors été définie comme la longueur du côté du rectangle présentant la plus grande différence d’altitude entre ses extrémités. Un certain nombre de valeurs seuils ont été expérimentées, jusqu’à identifier une valeur correspondant à 40 % de la longueur totale de l’avalanche (ceci a été réduit à 30 % pour les avalanches dont la longueur excédait 1 000 m). Les méthodes d’identification automatiques des zones de départ ont été évaluées en comparant les résultats obtenus avec les zones identifiées par expertise et reportées manuellement sur le MNT pour les 142 zones étudiées. Le critère retenu pour cette évaluation est l’index de Jaccard. Il s’agit d’un indicateur qui donne une valeur de 1,0 pour les zones qui se chevauchent exactement et de 0,0 pour celles sans chevauchement. Dans notre cas, les meilleurs résultats ont été obtenus en utilisant la méthode basée sur la longueur des avalanches, avec un index Jaccard de 0,69, qui indique un chevauchement statistiquement significatif (p<0,001). Dès lors, nous étions convaincus que l’utilisation de cette méthode sur un ensemble plus vaste de données comprenant 567 zones de départ était raisonnable.

plan curvature  distribution inclinaison

Classification des zones selon le rayon de courbure dans le plan et de profil. Valeurs seuils -0,2/0,2. (Shéma de classification par Dikau (1989)).

Distribution de l’inclinaison moyenne pour les 139 zones de départ numérisées.

 

Résultats

Les caractéristiques de terrain attribuées aux zones de départ pour celles traitées manuellement (142) et celles identifiées automatiquement (567) étaient très similaires. La majorité des avalanches ont été déclenchées sur des pentes planes ou concaves avec une rugosité de terrain correspondant à des éboulis. Nous avons également été capables de calculer des statistiques descriptives concernant l‘inclinaison dans les zones de départ. L’angle de pente décroît souvent entre la cassure supérieure et le bourrelet frontal. Les valeurs pour les zones de départ initialement numérisées et celles générées automatiquement étaient semblables. Dans les deux cas, les valeurs médiane et moyenne dans la zone de départ se situent autour de 35°. Pour, à la fois extraire les zones de départ, calculer et synthétiser les paramètres de terrain, nous avons développé un ensemble d’outils ArcGIS, qui ont été intégrés dans une boîte à outils. Celle-ci est pilotée via un menu et sera mise gratuitement à la disposition de la communauté afin de rendre possible des études comparatives utilisant des données similaires.

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