Niveau de la mer dans le bassin des Mines (baie de Fundy)

En 2002-2003, l'Agence spatiale canadienne (ASC) a financé un projet mené en collaboration par la DSO à l'IOB, le Center for Geographic Sciences (Lawrencetown, N.-É.) le Service hydrographique du Canada et le Centre canadien de télédétection pour la prévision du niveau de la mer dans le bassin des Mines et pour la comparaison des positions estimées de la variable limite terre-eau (ligne de côte) obtenues par télédétection et par un système de modélisation numérique. La motivation sous-jacente était la mise au point de capacités d'observation et de prévision améliorées pour la position de la ligne de côte pendant les marées extrêmes ou lors d'ondes de tempête par exemple.

L'Applied Geomatics Research Group (AGRG) du Center of Geographic Sciences (COGS) a perfectionné et appliqué une méthode de seuillage de niveau de gris pour extraire la position de la ligne de côte d'images satellites RSO RADARSAT-1, Landsat et IKONOS du bassin des Mines acquises à différents moments. Un rapport et une présentation PowerPoint par Milne (2003) sur ces analyses sont disponibles dans la bibliographie présentée ci-après.

La DSO a mis en œuvre un système de modélisation numérique haute résolution marées/flux pour la prévision du niveau de la mer dans le bassin des Mines, système dont peut être extraite la position variable de la ligne de côte. Voir Dupont et coll. (2003) pour un manuscrit décrivant l'application et une évaluation observationnelle du système de modélisation. Globalement, le système a permis de simuler le niveau de l'eau dans le bassin des Mines avec un pourcentage d'erreur de 10 %.

L'AGRG/COGS a extrait la ligne de côte d'après les prévisions du modèle pour le moment de l'acquisition des images de télédétection et effectué des comparaisons des positions prévues et télédétectées de la ligne de côte. Des exemples de ces images et des lignes de côte extraites et prévues sont présentés ci-après. On peut consulter des discussions des comparaisons et des résultats du projet dans Dupont et coll. (2003) et Milne (2003).

Des prévisions du niveau de la mer dans le bassin des Mines et d'autres régions côtières au Canada atlantique peuvent être obtenues au moyen du Système de prévision des marées WebTide.

Ce projet s'inspire de travaux effectués de 2000 à 2002 dans le cadre d'un projet antérieur financé par l'ASC. Des rapports rédigés par Stockhausen (2001) et Deneau (2002) sur les méthodes d'extraction de la ligne de côte par télédétection et les évaluations effectuées dans le cadre du précédent projet sont offerts dans le site Web AGRG/COGS.

Figure 1

Image Landsat-7 en couleurs naturelles des environs de Wolfville acquise à 14:54:13 (TMG)le 13 sept. 1991 (avec la permission de Trevor Milne, AGRG). La végétation apparaît en vert et les estrans découverts en brun sable. Le trait rouge est la ligne de côte instantanée extraite d'une des bandes dans l'infrarouge et le trait bleu la ligne de côte extraite du modèle tidal.

ì l'observation visuelle on constate une bonne correspondance générale entre les interfaces terre-eau modélisée et extraite dans la partie ouest de l'image, mais l'exactitude se dégrade à l'est. Milne (2003) signale que l'écart moyen entre les deux lignes de côte est de 141 m, 14 % des points se situant à moins de 25 m l'un de l'autre et 37 % à moins de 100 m. La bathymétrie locale constitue une importante source de divergence entre les deux lignes de côte. Par exemple, l'absence de données dans les chenaux entre la terre ferme et l'île Boot (la grande île au centre de l'image), mène le modèle à sous-estimer en direction du rivage l'interface terre/eau dans ce secteur.

Figure 2

Image Landsat-7 en couleurs naturelles des environs de Wolfville acquise à 14:52:00 (TMG) le 13 juillet 2000 (avec la permission de Trevor Milne, AGRG). Ce cliché acquis presque à marée haute montre que le modèle surestime l'inondation de grandes étendues le long du lit des cours d'eau dans la moitié est de la région. Cela semble attribuable au fait que les digues ne sont pas rendues en raison de la résolution du modèle (de 30 m), bien que figurant dans les données topographiques d'origine. Les résultats de l'analyse sont présentés par Milne (2003).

Figure 3

L'image ci-haut est un hyperlien menant à une animation en format GIF (26 Mo) montrant les marées dans le bassin des Mines pendant l'intervalle du 10 au 13 sept. 1999.

Bibliography:

  • Deneau, D., 2002: Extracting 3d coastlines from remotely sensed data. Project report for the Department of Fisheries and Oceans (DFO) and the Canadian Space Agency (CSA). Disponible auprès de Tim Webster, Applied Geomatics Research Group, Centre of Geographic Sciences, Middleton, N.-É., Canada.
  • Dupont, F., C. G. Hannah, D. Greenberg. Modelling the sea level in the upper Bay of Fundy. In preparation for Atmosphere-Ocean. Download Dupont PDF (4 MB)
  • Loder, J., 2003. Predictions and Comparisons of Geo-Referenced Sea Level in Minas Basin during Remote-Sensing Surveys in 1999 and 2000. Rapport final à l'Agence spatiale canadienne, Earth and Environment Applications Program: 2002/03. Download Loader PDF (101 KB)
  • Milne, T., 2003: Tide model validation using remotely sensed data: Minas Basin N.S. Rapport de 68 pages. Disponible auprès de Tim Webster, Applied Geomatics Research Group, Centre of Geographic Sciences, Middleton, N.-É., Canada. Download Milne PDF (8 MB) Download Powerpoint Presentation Présentation PowerPoint (30 MB)
  • Stockhausen, J., 2001. Evaluation of Polarimetric SAR Data for Assessment and Monitoring of Coastal Areas. Applied Geomatics Research Group (AGRG) Rapport sur le projet pour le Centre canadien de télédétection (CCT).