Adaptation du SHOALS à la cartographie sédimentaire côtière peu profonde dans la Baie des Chaleurs, Québec, Canada.

Ce travail a pour but d'adapter un LiDAR (Light Detection And Ranging) bathymetrique, le SHOALS d'Optech, a la cartographie sedimentaire des zones cotieres peu profondes en se basant uniquement sur les donnees du SHOALS. Ce systeme LiDAR emet a partir d'un support aeroporte, un double faisceau laser, un bleu-vert (532 nm) et un infra-rouge (1064 nm), qui ont pour vocation respective, de detecter les fonds marins et de localiser la surface du plan d'eau. Les LiDAR bathymetriques aeroportes assurent un releve conjoint des zones terrestres et des premiers metres des zones marines en evitant les zones ou la navigation est hasardeuse voir impossible. Pour realiser cette adaptation, trois axes de recherches sont developpes et portent sur : l'etude bathymetrique, l'etude des corps sedimentaires et des processus hydrodynamiques associes et la cartographie sedimentaire proprement dite. Les sites d'etudes sont localises sur la cote nord de la baie des Chaleurs dans les localites de Saint-Simeon-Bonaventure et Paspebiac qui representent deux types d'environnements silico-clastique cotiers, de faible energie et de moyenne energie. Le materiel silico-clastique est compose de gres rouges fluviatiles et deltaiques d'environnement semi-aride constitues principalement de particules clastiques grossieres de type conglomerats, gres, sitlstones et mudstones. Ce travail a necessite le developpement sous IDL d'un objet informatique indispensable a la lecture, a l'utilisation et a la visualisation des donnees SHOALS utilisees pour ce projet. Les methodes d'analyse de la bathymetrie et des corps sedimentaires se basent sur des profils d'elevation realises sur les modeles bathymetriques obtenus avec le SHOALS. A partir de ces profils, des amplitudes, des epaisseurs, des directions et des orientations sont determinees. La methode de cartographie sedimentaire s'appuie sur une triple analyse des donnees SHOALS qui consistent en une modelisation du signal de retour du fond par une gaussienne et d'en determiner ses parametres (sa moyenne, son ecart type et son poids dans le melange), en une analyse morphologique du signal de retour du fond suite a son extraction (amplitude, longueur et angle) et un filtrage de differents parametres (rugosite, densite de points, pente) du fond marin. L'etude des donnees bathymetriques du SHOALS montre qu'il est possible de realiser des cartes bathymetriques rapidement. En outre, la precision des donnees de LiDAR bathymetrique est superieure a la capacite cartographique et permet donc de mettre en evidence des structures sedimentaires et geologiques de taille decimetrique. De plus, la comparaison bathymetrique des donnees du SHOALS avec d'autres sources montre des degres de correlations variables. Les corps sedimentaires et les processus hydrodynamiques se traduisent par des zones d'erosion, des fleches sableuses, des barres d'avant cote, des champs de dunes ou encore des chenaux fluviatiles et leur remplissage. De plus, l'empilement vertical de ces differentes structures permet de proposer une chronologie de mise en place, utile pour connaitre l'evolution a court terme du systeme, qui est basee sur les relations topographiques et geometriques des differentes structures morpho-sedimentaires. Les cartes sedimentaires, obtenues a partir des methodes d'analyses developpees, sont coherentes, dans la majorite des cas, avec les investigations de terrain. Les resultats obtenus a l'issue de ce travail demontrent l'apport majeur de l'utilisation des donnees de LiDAR bathymetrique pour l'etude et le suivi des zones cotieres peu profondes, que ce soit dans des applications de cartographie bathymetriques a haute resolution, de cartographie des corps sedimentaires et de leur dynamique et de cartographie et de caracterisation de facies sedimentaires.