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Localisation de la glace enterrée à partir de données InSAR et de photogrammétrie par véhicule aérien non habité (UAV); étude de cas à Shar Tǎgà’, Yukon

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Mortagne, Simon (2020). Localisation de la glace enterrée à partir de données InSAR et de photogrammétrie par véhicule aérien non habité (UAV); étude de cas à Shar Tǎgà’, Yukon. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les glaces enterrées sont des éléments importants de la cryosphère alpine. Cependant leurs processus hydrologiques restent globalement assez méconnus et les modèles hydrologiques des bassins glaciaires alpins actuels ne les prennent pas nécessairement en compte. Cette situation s’explique en partie par les difficultés rencontrées dans l’observation et les mesures associées à cette glace enfouie. L’objectif de cette maîtrise est d’explorer la possibilité d’utiliser l’imagerie satellite InSAR afin de détecter, délimiter les glaces enterrées et d’estimer leurs caractéristiques d’ablation. Pour atteindre cet objectif, une carte de déformations issue du traitement d’interférogrammes d’une zone d’étude située dans les monts St-Elias au Yukon est comparée avec les résultats d’études de terrain menées lors de deux expéditions en juin et août 2019. Celles-ci ont permis de générer une carte de déformations haute définition crée par photogrammétrie à partir d’images collectées avec un drone. Même si une très faible différence (2.96%) a pu être obtenue entre les déformations moyennes issues des deux méthodes, les résultats obtenus ne permettent pas, à ce stade, de valider l’utilisation de l’InSAR comme méthode permettant de suivre les déformations du sol en présence de glace enterrée. En effet, la comparaison des cartes pixel par pixel montre des différences importantes. Celles-ci sont probablement dues à plusieurs facteurs : à la zone d’étude préalablement choisie qui s’est avérée trop chaotique pour des mesures InSAR, à des surfaces d’études trop restreintes, à certaines données InSAR utilisées qui se sont avérées être suspectes en raison de fortes intempéries et à une méthode de déroulement de phase des interférogrammes non adaptés au sujet d’étude. Cette étude reste cependant encourageante puisque des voies d’amélioration ont pu être identifiées.

Résumé traduit

Buried ice is an important part of the Alpine cryosphere. However, their hydrological processes remain largely unknown and the hydrological models of current Alpine ice basins do not necessarily take them into account. This is partly due to the difficulties encountered in observing and measuring buried ice. The objective of this master's degree is to explore the possibility of using InSAR satellite imagery to detect and delineate buried ice and to estimate its ablation characteristics. To achieve this goal, a deformation map derived from interferogram processing of a study area in the St. Elias Mountains in the Yukon is compared with the results of field studies conducted during two expeditions in June and August 2019. These allowed the generation of a high definition deformation map created by photogrammetry from images collected with a UAV. Even if a very small difference (2.96%) could be obtained between the average deformations resulting from the two methods, the results obtained do not allow, at this stage, to validate the use of InSAR as a method for monitoring ground deformations in the presence of buried ice. Indeed, the comparison of the maps pixel by pixel shows important differences. These are probably due to several factors: the pre selected study area which proved to be too chaotic for InSAR measurements, too small study areas, some InSAR data used which proved to be suspect due to severe weather conditions, and a phase sequence method for interferograms which was not adapted to the study subject. However, this study remains encouraging, as ways for improvement have been identified.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maitrise avec mémoire en génie de la construction". Comprend des références bibliographiques (pages 73-83).
Mots-clés libres: glace enterrée, glacier rocheux, InSAR, UAV, DSM, carte de déformations
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Baraër, Michel
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 22 mars 2021 17:56
Dernière modification: 22 mars 2021 17:56
URI: https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2632

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