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Potentialité d’exploitation de deux Modèles Numériques de Terrain (MNT) successifs pour mettre en évidence l’activité de glissements de terrain : l’exemple du glissement de Morne Macroix en Martinique

22.07.2015
En 2013, la DEAL Martinique a acquis des Modèles Numériques de Terrain (MNT) haute-résolution sur les principaux glissements de terrain actifs de Martinique. Le BRGM a exploité ces données pour évaluer leur potentialité à mettre en évidence l’activité des glissements de terrain en les comparant au référentiel topographique Litto3D de l’IGN de 2010 à partir d’un site connu : le glissement de Morne Macroix. Plusieurs approches ont été testées (analyse morphologique, quantification des déplacements verticaux, quantification des déplacements horizontaux), puis vérifiées sur le terrain.

Cette étude a permis de confirmer que la mesure du déplacement vertical par comparaison de deux MNT est tout à fait adaptée pour apprécier et quantifier la dynamique spatiale d’un mouvement de terrain. L’étude a montré par ailleurs que la fiabilité de cette information était largement améliorée en la complétant par une analyse géomorphologique des escarpements et que la technique de corrélation sub-pixels restait prometteuse, mais exigeait des données d’entrées de qualité comparables. Cette étude a également permis de mettre en évidence qu’une densité de levées lidar d’environ 35 points/m² était nécessaire pour caractériser le relief du sol sous la végétation tropicale.

Une des maisons abandonnées au cœur du glissement de Morne Macroix. © BRGM

Une des maisons abandonnées au cœur du glissement de Morne Macroix. © BRGM

Contexte 

La Martinique compte plusieurs glissements de terrain actifs dont certains menacent encore des zones habitées et des axes routiers importants. En 2013, la DEAL Martinique a acquis des Modèles Numériques de Terrain (MNT) haute-résolution des secteurs correspondants. 

La cinétique de ces glissements est généralement appréciée ponctuellement, mais aucune donnée n’est disponible sur la déformation surfacique, rendant difficile le choix des modes de surveillance adaptés. Dans le cadre d’une convention avec la DEAL, le BRGM a exploité ces données pour évaluer leur potentialité à mettre en évidence l’activité des glissements de terrain, en les comparant au référentiel altimétrique Litto3D de l’IGN de 2010.

Objectif

Ces travaux consistent donc en une étude de faisabilité des possibilités d’exploitation de deux MNT  successifs haute résolution, en vue caractériser l’activité des glissements de terrain.

Programme des travaux

Situé dans le quartier de Bezaudin sur la commune de Sainte Marie en Martinique, le glissement de Morne Macroix a été choisi comme site pilote pour cette étude de faisabilité, car suivi par ailleurs et, à ce titre, relativement bien connu. 

Cette instabilité de grande ampleur, qui mobilise des volumes de l’ordre de 1 million de m3 depuis 1984, a entraîné la ruine de nombreuses habitations, aujourd’hui abandonnées, et menace toujours plusieurs enjeux importants (route départementale, possibilité d’embâcle et d’inondation du quartier aval…). Différentes approches ont été testées par le BRGM (analyse morphologique, quantification des déplacements verticaux, quantification des déplacements horizontaux), puis vérifiées sur le terrain.

Résultats obtenus

Cette étude fait ressortir que la densité des levés lidar Litto3D acquis en 2010 (2 points/m²) n’est pas suffisante pour caractériser le relief du sol sous la végétation tropicale, alors que celle des levés lidar de 2013 (d’environ 35 points/m²), le permet. 

La comparaison altimétrique entre les deux couvertures de MNT reste cependant possible dans toutes les zones de sol nu (environ 30% de la superficie du glissement de terrain de Morne Macroix.). Cette comparaison a d’ailleurs permis de confirmer l’activité du glissement de Morne Macroix et de mesurer des déplacements verticaux supérieurs au mètre entre 2010 et 2013. 

Quantification des déplacements verticaux entre 2013 et 2010, par comparaison des deux Modèles Numérique de Terrain (MNT)

Quantification des déplacements verticaux entre 2013 et 2010, par comparaison des deux Modèles Numérique de Terrain (MNT).

Plus précisément, elle a permis de distinguer des secteurs actifs et d’autres moins actifs, suggérant qu’il existerait probablement deux mouvements emboités, relativement indépendants en terme de surface de rupture, plutôt qu’un mouvement d’ensemble. Ces précisions permettent désormais d’améliorer le dispositif de surveillance actuellement en place en l’adaptant à la cinétique du mouvement et à sa variabilité spatiale.

Cette étude a surtout permis de confirmer que la mesure du déplacement vertical par comparaison de ces deux MNT est tout à fait adaptée pour apprécier et quantifier la dynamique spatiale d’un mouvement de terrain. L’étude a montré par ailleurs que la fiabilité de cette information était largement améliorée en la complétant par une analyse géomorphologique des escarpements. 

Comparaison géomorphologique des cicatrices de glissement identifiées sur les deux Modèles Numérique de Terrain (MNT)

Comparaison géomorphologique des cicatrices de glissement identifiées sur les deux Modèles Numérique de Terrain (MNT).

La technique de corrélation sub-pixels, qui donnerait accès à une mesure du déplacement horizontal, en complément de la quantification verticale du mouvement, reste prometteuse elle-aussi, mais exige des données d’entrées de qualité comparables. 

Des préconisations ont  été émises pour envisager de poursuivre ce suivi cinétique des glissements par comparaison d’image en Martinique, à partir des données disponibles.

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