# Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce ou IHC : pour l’évaluation intégratrice et multiparamétrique du fonctionnement physique des cours d’eau. Programme Carhyce IV - Rapport scientifique et technique final

Frédéric Gob, Nathalie Thommeret, Julie Guéguen, Clélia Bilodeau, Pablo Hamadouche, Remy Riviere, Karl Kreutzenberger

## ► To cite this version:

Frédéric Gob, Nathalie Thommeret, Julie Guéguen, Clélia Bilodeau, Pablo Hamadouche, et al. Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce ou IHC : pour l’évaluation intégratrice et multiparamétrique du fonctionnement physique des cours d’eau. Programme Carhyce IV - Rapport scientifique et technique final. Office français de la biodiversité (OFB); Centre national de la recherche scientifique (CNRS). 2025. hal-05093302

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RÉPUBLIQUE
FRANÇAISE

Liberté
Égalité
Fraternité

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

OFB

OFFICE FRANÇAIS
DE LA BIODIVERSITÉ

<figure><img src="image_4.png" /></figure>

<figure><img src="image_5.png" /></figure>

LABORATOIRE DE
GÉOGRAPHIE PHYSIQUE

ENVIRONNEMENTS QUATERNAIRES ET ACTUELS

UMR 8591

<figure><img src="image_6.png" /></figure>

LADYSS
Laboratoire

Dynamiques Sociales et

Recomposition des Espaces

<figure><img src="image_7.png" /></figure>

UNIVERSITÉ PARIS 1
PANTHÉON SORBONNE

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

UPEC
Connaissance-Action

UNIVERSITÉ
PARIS-EST CRÉTEIL
VAL DE MARNE

# Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce ou IHC :
pour l'évaluation intégratrice et multiparamétrique
du fonctionnement physique des cours d'eau

Programme Carhyce IV - Rapport scientifique et technique final

Convention de coopération OFB / CNRS 2021 – 2024

OFB.21.0863 / OFB.23.1069

Frédéric Gob<fnref n="1" />, Nathalie Thommeret<fnref n="1" />, Julie Guéguen<fnref n="2" />(1), Clélia Bilodeau<fnref n="3" />, Pablo Hamadouche<fnref n="1" />, Rémy Rivière<fnref n="4" />(1), Karl Kreutzenberger<fnref n="5" />

MAI 2025

<footnote n="1">¹: Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne / Laboratoire de géographie physique, UMR 8591</footnote>

<footnote n="2">²: Office français de la biodiversité - Direction régionale Grand Est, Service « Connaissance »</footnote>

<footnote n="3">³: Université de Paris / Laboratoire Dynamiques sociales et recomposition des espaces, UMR 7533</footnote>

<footnote n="4">⁴: AgroParisTech - Office français de la biodiversité</footnote>

<footnote n="5">⁵: Office français de la biodiversité - Direction générale, Service « Eau et Milieux Aquatiques », attaché auprès du Pôle R&D « Migrateurs amphihalins » OFB-INRAE-Institut Agro-UPPA</footnote>
## AUTEURS

**Frédéric GOB**

Maître de conférences (Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne / Laboratoire de géographie physique,
UMR 8591)

frederic.gob[a]univ-paris1.fr

**Nathalie THOMMERET**

Maître de conférences (Université Paris-Est Créteil / Laboratoire de géographie physique, UMR 8591)

nathalie.thommeret[a]u-pec.fr

**Julie GUEGUEN**

Ingénieur (Office français de la biodiversité, Direction régionale Grand-Est, Ex. Univ. Paris 1

Panthéon-Sorbonne / Laboratoire de géographie physique, UMR 8591)

julie.gueguen[a]ofb.gouv.fr

**Clélia BIODEAU**

Maître de conférences (Université de Paris / Laboratoire Dynamiques sociales et recomposition des
espaces, UMR 7533)

clelia.bilodeau[a]u-paris.fr

**Pablo HAMADOUCHE**

Ingénieur d'étude (Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne / Laboratoire de géographie physique,

UMR 8591)

**Rémy RIVIERE**

Ingénieur (AgroParisTech - Office français de la biodiversité, Ex. Université Paris 1 Panthéon-

Sorbonne / Laboratoire de géographie physique, UMR 8591)

**Karl KREUTZENBERGER**

Chargé de mission (Office français de la biodiversité, Direction générale, Service « Eau et Milieux
Aquatiques »)

karl.kreutzenberger[a]ofb.gouv.fr

## CORRESPONDANCE

**Karl KREUTZENBERGER**

Chargé de mission « Migrateurs amphihalins et hydromorphologie » (OFB - Direction générale, Service « Eau et Milieux Aquatiques », attaché auprès du pôle R&D « Mlgrateurs AMphihalins dans leur Environnement », OFB-INRAE-Institut Agro-UPPA). karl.kreutzenberger[a]ofb.gouv.fr

## CITATION DU DOCUMENT

Gob F., Thommeret N., Guéguen J., Bilodeau C., Hamadouche P., Rivière R., Kreutzenberger K., 2025.

Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce ou IHC : pour l'évaluation intégratrice et multiparamétrique du fonctionnement physique des cours d'eau. Programme Carhyce IV - Rapport scientifique et technique final, OFB / CNRS, 50 pages.

**Nature de la ressource** : Document scientifique et technique

**Droits d'usage** : Accès libre

**Niveau géographique** : France entière

**Couverture géographique** : Hexagone, Départements et régions d'Outre-mer

**Niveau de lecture** : Scientifiques, professionnels, experts
REMERCIEMENTS

Le programme scientifique et technique Carhyce, de Caractérisation hydromorphologique des cours d'eau, est financé pour son volet Recherche par l'Office français de la biodiversité (OFB), et supporté en moyens conjointement par l'OFB et le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) ; des établissements que les auteurs de ce rapport tiennent à remercier.

Nous remercions également tous les producteurs de données hydromorphologiques contribuant au quotidien au déploiement de ce programme, parmi lesquels figurent notamment des services déconcentrés et des établissements publics de l'Etat, des collectivités territoriales, des opérateurs associatifs ou en bureaux d'études, tous investis dans la préservation, l'étude et la gestion environnementale des cours d'eau.

Nous remercions enfin plus particulièrement l'ensemble des Directions régionales et services départementaux de l'OFB pour leur rôle fondamental de participation, outre à la collecte des données, à la conception, aux tests et à l'intercalibration des indicateurs proposés dans le cadre du programme Carhyce, dont ceux nouvellement présentés dans ce rapport.
# SOMMAIRE

I. Introduction .................................................................................................................................................. 5

II. Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce (IHC) .................................................... 6

II.1 Les métriques et le système de notation........................................................................................................ 7

II.1.1 Géométrie du cours d'eau (GH) ................................................................................................................ 8

II.1.2 Diversité des formes (Dfor) .................................................................................................................... 10

II.1.3 Diversité du substrat (Dsub).................................................................................................................... 14

II.1.4 Présence d'habitats caractéristiques aux abords immédiats des berges (Hab) .................................... 17

II.1.5 Ripisylve (Rip)............................................................................................................................................ 19

II.1.6 Artificialité des berges (Art) .................................................................................................................... 21

II.2 Le calcul et la représentation graphique de l'IHC.................................................................................... 22

III. Exemples d'application et d'interprétation de l'IHC.................................................................................. 26

IV. Comparaison de l'Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce (IHC) avec le Morphological Quality Index (MQI) ................................................................................................................ 33

V. Discussions autour de l'Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce (IHC) .................... 38

VI. Mise à jour de la base de données et refonte de l'Interface d'Exploitation des Données Carhyce (IED Carhyce) ................................................................................................................................................................................ 41

VI.1 Eléments-clés de la mise à jour de la base de données en 2024, et du déploiement de la nouvelle version du référentiel d'analyse Carhyce, ou Référentiel 3.0, dès le printemps 2025 .................................................... 41

VI.2 Refonte de l'IED Carhyce pour l'intégration de l'IHC et de ses métriques .................................................... 45

VII. Etablissement d'un protocole permettant une surveillance et une évaluation automatisées et à distance du fonctionnement hydromorphologique des cours d'eau français ........................................................................ 47

VIII. Bibliographie.................................................................................................................................................... 48
# I. Introduction

Ce rapport scientifique et technique présente les travaux menés conjointement par le Laboratoire de géographie physique (CNRS, LGP, Universités Paris-Est Créteil Val-de-Marne et Paris Panthéon-Sorbonne) et l'Office français de la biodiversité (OFB, Service Eau et Milieux Aquatiques, SEMA, et services territoriaux) dans le cadre de la convention de coopération n°OFB.21.0863 relative à la consolidation des résultats du programme Carhyce (ou Carhyce phase IV, 2022 – 2024). Son objectif est de proposer des solutions de diagnostic et d'évaluation hydromorphologiques des cours d'eau applicables à un maximum de contextes de terrain. Cette coopération s'inscrit dans la continuité des travaux de recherche et développement réalisés autour du déploiement du programme Carhyce et de la consolidation de la banque de données éponyme. Les indicateurs qui en sont issus permettent d'étayer l'analyse des liens pressions – risques d'impacts de plateformes d'analyse globale comme PRHYMO (Pressions et risques d'altérations hydromorphologiques des cours d'eau d'Hexagone et d'Outre-mer). Les actions menées dans le cadre de cette collaboration 2022 – 2024 sont les suivantes :

1. Création d'un indicateur multiparamétrique permettant d'évaluer le fonctionnement hydromorphologique des cours d'eau à partir de la mise en œuvre du protocole Carhyce : l'Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce (ou IHC). Cette partie repose notamment sur un travail de stage réalisé par Rémy Rivière en 2022, intitulé : *Comparaison des outils CARHYCE et MQI d'aide à la décision pour la gestion des cours d'eau* (106 pages, disponible sur demande) ; ainsi que sur des travaux de conception, de test et d'intercalibration menés avec les Directions régionales de l'OFB ;

2. L'évolution de l'Interface d'Exploitation des Données Carhyce (IED Carhyce) pour prendre en compte ce nouvel indicateur et les métriques qui le composent ;

3. Enrichissement de la banque de données brutes et mise à jour de l'IED Carhyce, ainsi que des référentiels d'évaluation tirés des nouvelles campagnes de terrain menées dans l'Hexagone et en Outre-mer ;

4. Poursuite de la prospective autour de l'utilisation de la télédétection pour l'acquisition de données de géométrie hydraulique en cours d'eau trop profonds pour l'application du protocole de terrain Carhyce (laquelle s'est ouverte dès 2023 sur un nouveau programme de recherche : Telhymoc, *Télédétection et automatisation de la Surveillance et de l'Evaluation hydromorphologiques DCE en association du référentiel d'analyse diagnostic CARHYCE*, 2023 – 2027, convention de coopération OFB / SEMA – CNRS / LGP n°OFB.23.0309).

Le plan du rapport suit cet ordre avec la présentation du nouvel indicateur, de la nouvelle version de l'IED Carhyce associée à son intégration (https://analytics.huma-num.fr/ied_carhyce/) puis des données ou références mises à jour ; et termine enfin sur les perspectives autour de l'utilisation de la télédétection. Les propositions et analyses formulées dans ce rapport concernant la production d'indicateur(s) et de nouvelles métriques reposent sur la bonne mise en œuvre du protocole de terrain Carhyce (Baudoin et al., 2017), et les données collectées correspondantes en date du 26/06/2024.
## II. Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce (IHC)

Un indicateur multiparamétrique, l'Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce (ou IHC), a été élaboré afin d'élargir le champ d'application et d'intégration des données Carhyce ; et ainsi mieux évaluer l'état hydromorphologique de chaque station. Il est calculé à partir de la grande majorité des données collectées dans le cadre du programme et présentes dans la banque de données Carhyce ; et intègre en sous-métrique l'Indicateur morphologique global (IMG) (Gob et al., 2014 ; 2021 ; 2025 ; Tamisier et al., 2017). Il a été conçu pour être simple à calculer et facile à analyser. Il repose sur l'addition de sous-métriques décrivant l'écart à une référence théorique pour les 3 paramètres élémentaires relatifs à l'élément de qualité DCE (EQ) « Conditions morphologiques » et évaluant respectivement (1) la géométrie hydraulique des lits, (2) la structure et les substrats des lits et enfin (3) la structure des rives (berges et végétations rivulaires comprises). Ce nouvel indicateur produit ainsi une note intégratrice de l'ensemble des conditions hydromorphologiques de la station, et s'accompagne pour cela d'une représentation graphique permettant d'évaluer l'influence de chaque métrique sur la notation finale.

L'indicateur a été construit au travers d'un processus de test et d'intercalibration mené avec les agents de l'OFB. Une première version a ainsi été testée par eux sur 451 stations couvrant le périmètre d'intervention de 8 Directions régionales de l'OFB, parmi les 11 du territoire national, Outre-mer compris. Ces tests ont (1) permis de confirmer la facilité d'utilisation de ce nouvel indicateur, (2) conduit à supprimer une métrique de l'IHC et faire évoluer plusieurs autres, notamment pour mieux considérer les spécificités typologiques (ex. meilleure prise en compte du rôle de la pente ou des lits sableux). La mesure du colmatage a ainsi été retirée de l'IHC car elle n'est pas mise en œuvre de manière systématique. Les notes attribuées aux différentes métriques, en fonction de l'écart aux situations théoriques de référence, ont par ailleurs été ajustées en comparant les distributions des notes pour 2 jeux de données distincts : les stations dites « de référence » (531 stations) et les stations dites « altérées » (589 stations). Il s'agit du même jeu de données qui a servi à la construction des modèles de référence régionaux, et actualisé à chaque fin de convention (Gob et al., 2014 ; 2021 ; 2025 ; Tamisier et al., 2017). L'IHC a enfin été calibré sur une centaine de stations ayant fait l'objet d'opérations de collecte de données conformes à la méthode Carhyce et d'une évaluation de type MQI (Morphological Quality Index) (Rinaldi et al., 2014 ; 2016 ; Rivière, 2022).
## II.1 Les métriques et le système de notation

L'Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce (IHC) que nous proposons repose exclusivement sur les données présentes dans la banque de données Carhyce. Il intègre les données brutes ou résultats de traitements concernant la géométrie hydraulique (ex. IMG), les ripisylves (ex. *score Ripisylve*), le substrat, la nature des berges ou encore les habitats marginaux. Chaque métrique a été pensée pour permettre d'évaluer un écart à une situation théorique idéale (dite « référence ») en termes de fonctionnement biophysique. Les métriques développées sont au nombre de 6, classées selon les 3 paramètres élémentaires ciblés par la DCE (entre parenthèse *et en couleur*, l'abréviation de chaque métrique) :

### Variation de la profondeur et de la largeur du lit (géométrie hydraulique)

* Géométrie du lit (GH) : la situation de référence est définie par les modèles régionaux de Carhyce (référence = IMG minimum).

### Structure et substrat du lit

* Diversité des formes (Dfor) : la situation de référence correspond à un lit présentant une alternance maximale de formes du lit et de faciès d'écoulement.

* Diversité du substrat (Dsub) : la situation de référence correspond à un lit avec une charge caillouteuse mobile et un taux de fines peu important.

### Structure de la rive (berges et végétations rivulaires)

* Habitats caractéristiques aux abords immédiats des berges (Hab) : la situation de référence correspond à un chenal dont les berges présentent une occupation spatiale et une diversité d'habitats caractéristiques maximales.

* Ripisylve (Rip) : la situation de référence correspond à un lit présentant une ripisylve la plus couvrante possible avec des espèces autochtones (référence = *score Ripisylve* maximum, associé d'un paramètre tenant compte de la naturalité de la végétation).

* Artificialité des berges (Art) : la situation de référence correspond à un chenal dont les berges ne présentent aucun matériau artificiel et d'origine anthropique.
II.1.1 Géométrie du cours d'eau (GH)

L'évaluation de l'altération de la géométrie du chenal repose sur l'Indicateur Morphologique Global (IMG), déjà disponible dans l'IED. Pour rappel, l'IMG est construit à partir de la mesure de 6 paramètres : la largeur, la profondeur, la surface mouillée et le rapport largeur-profondeur à plein bord, la pente de la ligne d'eau et la profondeur des mouilles. Ces mesures sont comparées à des modèles de référence régionaux qui décrivent, par hydro-écorégion (HER), l'évolution de ces paramètres par rapport à la taille du bassin versant. La valeur de l'IMG d'une station correspond à la somme des écarts aux modèles centrés et réduits pour ces 6 paramètres (Gob et al., 2014 ; 2025). Cinq classes d'écart de « très faible » à « très fort » ont été fixées grâce à un travail de terrain qui a permis d'étudier l'IMG d'une centaine de stations réparties dans 3 HER (Gob et al., 2021 ; Rivière, 2022) (Figure 1).

$$GH = \overline{IMG} \qquad (\text{eq.1})$$

Pour la conception de l'IHC et par compatibilité, ce sont ces classes d'écart précédemment fixées qui ont été réutilisées pour attribuer une note ($\overline{IMG}$) pour ce paramètre de géométrie. Etant donné le caractère très intégrateur de la géométrie, le choix a été fait d'attribuer un poids important à la métrique GH dans la note totale de l'IHC : il compte ainsi pour un quart du score final (25 points sur 100). Les stations présentant un écart très faible (IMG < 4,5) auront la note minimale ($\overline{IMG} = 0$), celles présentant un écart très fort (IMG > 9) se verront attribuer la note maximale ($\overline{IMG} = 25$) (Table 1).

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Figure 1 et Table 1 : Distribution des IMG pour les opérations de collecte de données menées sur les stations dites *Altérées*, *Indifférenciées* ou *Références* de la banque de données Carhyce ; et notes associées pour le calcul de la métrique GH de l'IHC.</figcaption></figure>
La Figure 2 suivante détaille la distribution des opérations de collecte de données Carhyce sur stations altérées ou de référence selon les notes attribuées à la métrique GH. On voit que près de 50% des références ont la note la plus basse et plus de 75% d'entre elles ont une note plus généralement inférieure à 6 (sur 25). De l'autre côté du spectre, ce sont moins de 5% des opérations sur stations de référence qui se voient attribuer la note maximale de 25. Pour les opérations sur stations altérées, ce sont à l'inverse presque 30% d'entre elles qui obtiennent ce score maximum avec toutefois plus de 40% ayant un score faible (≤ 6) indiquant une géométrie restant conforme aux modèles. Pour rappel, ces opérations correspondent à des stations qui ont été considérées comme altérées car ayant subi un recalibrage, une modification de leur tracé ou une perturbation de leur débit solide et/ou liquide (Gob et al. 2014 ; 2025 ; Tamisier et al., 2017). La perturbation de leur géométrie est probable mais n'a pas été évaluée a priori. Ainsi visible ici, pour un peu plus de la moitié des opérations sur stations altérées, la géométrie de leur lit ne présente au maximum qu'un écart moyen aux références.

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Figure 2 : Distribution des notes selon les 5 modalités de la métrique GH pour les opérations de collecte de données menées sur les stations dites *Altérées* ou *Références* de la banque de données Carhyce.</figcaption></figure>
II.1.2 Diversité des formes (Dfor)

Pour évaluer la diversité des formes sur le fond du lit, nous avons choisi de quantifier la diversité des faciès d'écoulement présents au sein de chaque station. Pour ce faire, la diversité des formes est évaluée différemment en fonction de la pente du cours d'eau. En effet, dans les cours d'eau à relativement faible pente, les lits présentent en théorie des alternances de seuils et de mouilles alors que, lorsque la pente s'accentue, on trouve plutôt des lits plats ou des lits à step-pool. En suivant les travaux de Montgomery et Buffington (1997) et de Wohl et Merritt (2008), 3 limites de pente ont été définies pour le calcul de la métrique Dfor : s < 0,02 m/m pour les lits à seuil-mouille, 0,02 ≤ s < 0,05 m/m pour les lits plats et s ≥ 0,05 m/m pour les lits à step-pool (Figures 3A. et B.). Pour rappel : 0,01 m/m équivaut à une pente de 1% soit 10‰.

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Figure 3 : A. Distribution de pentes mesurées dans des tronçons de cours d'eau caractérisés par différents types de formes du lit (Montgomery & Buffington, 1997) ; B. Distribution de pentes mesurées dans des tronçons de cours d'eau caractérisés par différents des lits à step-pool, seuil-mouille et plats (Wohl et Merritt, 2008) ; C. Distribution des submergences relatives mesurées dans les mêmes types de cours d'eau (Wohl et Merritt, 2008).</figcaption></figure>

■ En plaine (s < 0,02 m/m), pour les stations présentant des lits à seuils et mouilles, Dfor varie de 0 à 20 et correspond à la somme de la note relative au nombre d'alternances de facies simplifiés présentes sur la station le jour de l'opération (N̄balt) d'une part, et de la note relative au nombre de couples seuil-mouille de cette même station (N̄b$_{s/m}$) d'autre part :

$$D_{for} = \overline{Nb}_{alt} + \overline{Nb}_{s/m} \qquad (eq.2)$$

Dans l'exploitation des données Carhyce, une alternance de faciès est comptabilisée lorsque le faciès simplifié du transect n est différent de celui du transect n+1. Nbalt correspond alors au nombre total de ces alternances et plus celles-ci sont nombreuses, meilleure est la note correspondante. N̄balt varie ainsi de 0 pour les stations dans lesquelles le nombre d'alternances est très élevé (≥ 9) à 15 lorsque le nombre d'alternance est nul (Table 2).

En théorie et comme ciblé par la bonne mise en œuvre du protocole de terrain Carhyce, la longueur de la station doit permettre de décrire au moins 2 séquences seuil-mouille (Gob et al, 2014 ; 2025). Ainsi, on considère également le nombre de couples seuil-mouille dans la note de diversité des formes. Les seuils et mouilles sont repérés à partir des faciès affinés relevés dans le cadre de méthode Carhyce. Sont considérés comme seuils : les plats courants, les plats lentiques, les radiers et les rapides ; et comme mouilles : les fosses de dissipation, les fosses d'affouillement, les mouilles de concavité, les chenaux lentiques et les chenaux lotiques. On s'intéresse au nombre de couples sans tenir compte de leur organisation spatiale (car déjà intégré dans le nombre d'alternances). Pour ce faire, on compte indépendamment les seuils et les mouilles, et Nb$_{s/m}$ correspond alors au plus petit nombre commun (ex. si la station compte 2 mouilles et 4 seuils, Nb$_{s/m}$ sera égal à 2). N̄b$_{s/m}$ varie ainsi de 0 à 5 selon 4 modalités (Table 3).
<table><caption>Tables 2 (gauche) et 3 (droite) : Notes associées au nombre d'alternances de faciès et au nombre de couples seuil-mouille des stations de plaine ($s < 0,02 \text{ m/m}$) pour le calcul de la métrique Dfor de l'IHC.</caption><thead><tr><th>Nb<sub>alt</sub></th><th>N&#x0304;b<sub>alt</sub></th><th>Nb<sub>s/m</sub></th><th>N&#x0304;b<sub>s/m</sub></th></tr></thead><tbody><tr><td>x &ge; 9</td><td>0</td><td>x &ge; 3</td><td>0</td></tr><tr><td>7 ou 8</td><td>2</td><td>2</td><td>1</td></tr><tr><td>5 ou 6</td><td>5</td><td>1</td><td>3</td></tr><tr><td>3 ou 4</td><td>8</td><td>0</td><td>5</td></tr><tr><td>1 ou 2</td><td>12</td><td></td><td></td></tr><tr><td>0</td><td>15</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

La Figure 4 à gauche montre que la moitié des opérations sur stations de référence dont la pente est inférieure à 0,02 m/m présentent un nombre d'alternances supérieur à 7, c'est-à-dire un changement de faciès, en moyenne, 1 transect sur 2 ; et 75% un Nb<sub>alt</sub> supérieur à 5, c'est à dire un changement de faciès, en moyenne, tous les 3 transects (soit toutes les 3 largeurs à plein bord). Si les stations altérées présentes une situation moins claire, on note tout de même que 50% d'entre elles présentent au maximum 6 alternances de faciès tandis que 50% n'en comptent qu'au maximum 3. En ce qui concerne les couples seuil-mouille (Figure 4, droite), la différence est également marquante entre les 2 populations de stations : 75% des stations altérées ne comptent qu'au maximum un seul couple seuil-mouille tandis que plus de la moitié des stations de référence en compte un ou plus, dont 25% deux ou plus.

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Figure 4 : (gauche) Nombre d'alternances de faciès simplifiés pour les opérations de collecte de données menées sur les stations dites *Altérées*, *Indifférenciées* ou *Références* de la banque de données Carhyce dont la pente est inférieure à 0,02 m/m ; (droite) Nombre de couples seuil-mouille pour les stations dont la pente est inférieure à 0,02 m/m.</figcaption></figure>

Dfor correspond à la somme des notes des 2 paramètres $N\bar{B}_{alt}$ et $N\bar{b}_{s/m}$. La Figure 5 montre que la part des opérations sur stations de référence présentant une note inférieure à 6 est plus importante que celle des opérations sur stations altérées ; tandis que la situation s'inverse nettement pour les scores les plus élevés (≥ 13). Le nombre d'opérations sur stations de référence décrot en effet lorsque la note de Dfor augmente alors que les opérations sur stations altérées présentent toutes les gammes de notes à parts plus ou moins équivalentes. On peut donc en déduire, qu'à cette échelle d'analyse, les lits des stations de référence présentent une plus grande diversité de faciès d'écoulement, et donc de macro-formes, que les stations altérées.
<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Figure 5 : Distribution des notes (de 0 à 20) de la métrique Dfor pour les opérations de collecte de données menées sur les stations dites *Altérées* ou *Références* de la banque de données Carhyce, et dont les pentes sont inférieures à 0,02 m/m.</figcaption></figure>

* Pour les stations de pente plus forte (0,02 ≤ s < 0,05 m/m), dont le lit se caractérise en théorie par un lit plat, Dfor varie comme précédemment de 0 à 20 et correspond à la somme de la note relative à la traduction de la submergence relative ($\tilde{Sub}_{rel}$) du tronçon évalué et de la note relative au taux de rapides présents sur la station ($\tilde{Tx}_{rap}$):

$$D_{for} = \tilde{Sub}_{rel} + \tilde{Tx}_{rap} \quad (\text{eq.3})$$

La submergence relative (Sub$_{rel}$) correspond au rapport entre le rayon hydraulique (en m) et le D$_{84}$ tiré de l'application du Wolman (en m) (Figure 3C.). Ce paramètre renseigne le rapport entre la hauteur d'eau et la taille des plus grosses particules présentes dans le lit : plus il est faible, plus l'écoulement sera turbulent et les habitats diversifiés. Wohl et Merritt (2008) ont montré que sa valeur diminuait avec la pente, en lien direct avec la présence de charge grossière dans le lit, de macro-formes volumineuse et d'une hauteur d'eau réduite. Pour le calcul de la métrique Dfor, nous avons déterminé que lorsque Sub$_{rel}$ est inférieure ou égale à 5, la note attribuée à l'opération est de 0 et, lorsqu'elle dépasse 15, Sub$_{rel}$ reçoit la note maximale de 10 (Table 4). La seconde composante de Dfor concerne le taux de rapides (Tx$_{rap}$), c'est-à-dire le nombre de transects pour lesquels le faciès affiné correspond à un rapide (i.e. radier, rapide, chute, cascade) par rapport au nombre total de transects. Au-delà de 75% (plus de 10 transects sur 15 présentant un rapide), la situation est considérée comme idéale et la note est de 0. A 25% et en dessous, la situation est considérée comme mauvaise et la note attribuée est de 10 (Table 5).

<table><caption>Tables 4 (gauche) et 5 (droite) : Notes associées à la submergence relative et au taux de rapides des stations à pente forte (0,02 ≤ s < 0,05 m/m) pour le calcul de la métrique Dfor de l'IHC.</caption><thead><tr><th>Sub<sub>rel</sub></th><th>S&#x0303;ub<sub>rel</sub></th><th>TX<sub>rap</sub></th><th>T&#x0303;x<sub>rap</sub></th></tr></thead><tbody><tr><td>x ≤ 5</td><td>0</td><td>x > 0,75</td><td>0</td></tr><tr><td>5 &lt; x ≤ 10</td><td>2</td><td>0,50 &lt; x ≤ 0,75</td><td>2</td></tr><tr><td>10 &lt; x ≤ 15</td><td>8</td><td>0,25 &lt; x ≤ 0,50</td><td>8</td></tr><tr><td>x > 15</td><td>10</td><td>x ≤ 0,25</td><td>10</td></tr></tbody></table>
Pour les stations de pente très forte (≥ 0,05 m/m), dont le lit présente des faciès à step-pool, Dfor varie comme précédemment de 0 à 20 et correspond à la somme de la note traduisant la submergence relative (Subrel) du tronçon évalué et la note relative au taux de chutes (Txchu) :

$$Dfor = \tilde{Sub}_{rel} + \tilde{Tx}_{chu} \quad (eq.4)$$

La submergence relative est calculée de la même façon que pour les stations de pente forte (eq. 3) et notée de façon identique (Table 6). Le taux de chute (Txchu) correspond au nombre de transects pour lesquels le faciès affiné correspond à une chute (i.e. fosse de dissipation, fosse d'affouillement, chute et cascade telles que relevées dans le cadre de méthode Carhyce) par rapport au nombre total de transects. Au-delà de 27% (i.e. une chute tous les 3 transects ou 2 largeurs à plein bord en moyenne), la situation est considérée comme idéale et la note est de 0. La situation est considérée comme la plus mauvaise lorsqu'on ne trouve aucun faciès affiné de type « chute » sur la station Carhyce : la note attribuée est alors de 10 (Table 7).

Tables 6 (gauche) et 7 (droite) : Notes associées à la submergence relative et au taux de chutes des stations à très forte pente (≥ 0,05 m/m) pour le calcul de la métrique Dfor de l'IHC.

<table><thead><tr><th>Sub<sub>rel</sub></th><th>Subrel</th><th>Tx<sub>chu</sub></th><th>Tx<sub>chu</sub></th></tr></thead><tbody><tr><td>x ≤ 5</td><td>0</td><td>x > 0,27</td><td>0</td></tr><tr><td>5 < x ≤ 10</td><td>2</td><td>0,14 < x ≤ 0,27</td><td>2</td></tr><tr><td>10 < x ≤ 15</td><td>8</td><td>0,06 < x ≤ 0,14</td><td>8</td></tr><tr><td>x > 15</td><td>10</td><td>0 ≤ x ≤ 0,06</td><td>10</td></tr></tbody></table>

Les stations dont la pente est supérieure à 0,02 m/m sont relativement peu nombreuses dans la banque de données Carhyce, et celles qui ont pu être classées comme altérées encore moins. Présenter la distribution des notes de ces dernières sous la même forme que la Figure 6 n'a donc que peu de sens : seule la distribution de la métrique Dfor calculée pour des opérations sur stations de référence est ainsi affichée. On voit que près de 50% des stations de référence ont une note inférieure à 5 sur 20, alors qu'à peine 5% des opérations correspondantes présentent une note supérieure à 15 sur 20. Les opérations avec une note comprise entre 8 et 12 correspondent à des situations intermédiaires pour des stations présentant un lit assez profond, c'est à dire une submergence relative supérieur à 10 ou peu de faciès de type « chute » ou « rapide ».

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Figure 6 : Distribution des notes (de 0 à 20) de la métrique Dfor pour les opérations de collecte de données menées sur les stations dites Références de la banque de données Carhyce, et dont les pentes sont supérieures à 0,02 m/m.</figcaption></figure>
II.1.3 Diversité du substrat (Dsub)

Pour évaluer la qualité et la diversité du substrat présent sur le fond du lit, la situation de la station est comparée à une situation théorique idéale pour laquelle le lit serait composé d'une charge caillouteuse ou graveleuse abondante et mobile et d'un taux de fines réduit. Une charge mobile et abondante sur le fond de lit traduit en effet un apport continu de sédiments depuis l'amont, les berges ou les versants permettant le maintien des formes fluviales et indique que les continuités sédimentaires, latérales comme longitudinales, ne sont pas altérées. Le taux de fines est, quant à lui, considéré pour prendre en compte les apports parfois importants de charges sablo-limoneuses depuis les versants. Ceux-ci peuvent révéler un certain colmatage du fond du lit. En dehors des bassins versants naturellement sableux, une charge fine résulte souvent de pratiques agricoles intensives ou de l'urbanisation du bassin. Deux métriques ont été créées pour évaluer la diversité du substrat : la première traduit la mobilité potentielle du substrat des radiers (Mob<sub>sub</sub>) tandis que la seconde renseigne le taux de fines observé à l'échelle de la station (Tx<sub>fines</sub>). Dsub s'échelonne entre 0 et 20 et correspond à la somme de la note relative à la mobilité potentielle du substrat (Mob<sub>sub</sub>) et de la note relative au taux de fines (Tx<sub>fines</sub>) :

$$
D_{sub} = \overline{Mob}_{sub} + \overline{Tx}_{fines} \qquad (\text{eq.5})
$$

La mobilité potentielle du substrat est évaluée à partir des percentiles D₁₆, D₅₀ et D₈₄ issus de l'échantillonnage granulométrique de Wolman effectué sur un des radiers de la station, et du calcul de la puissance spécifique au débit Q₀,₀₁ du RHT (Réseau Hydrologique Théorique ; Pella et al., 2012). Pour ce débit, qui correspond à une crue légèrement inférieure à la crue annuelle, 2 seuils critiques de mise en mouvement potentielle sont calculés pour chacune de ces fractions granulométriques. Il est ainsi possible de déterminer si les D₁₆, D₅₀ et D₈₄ mesurés sur les seuils des stations où la méthode Carhyce est mise en œuvre sont assurément (1) transportées, (2) possiblement transportées ou (3) pas transportées par la crue Q₀,₀₁ (Figure 7 et eq. 6, 7 et 8). Ces 2 seuils ont été déterminés à partir d'une quinzaine de relations empiriques de la littérature correspondant à une très large gamme de types de cours d'eau en termes de pente et de taille de substrat.

$$
\text{Pas de transport (-)} \qquad \omega_{0,01} < 0,1373 * D_i^{1,0582} \qquad (\text{eq.6})
$$

$$
\text{Transport possible (\sim)} \quad 0,1373 * D_i^{1,0582} \le \omega_{0,01} < 1,1285 * D_i^{1,0853} \quad (\text{eq.7})
$$

$$
\text{Transport assuré (+)} \qquad \omega_{0,01} \geq 1,1285 * D_i^{1,0853} \qquad (\text{eq.8})
$$

Où ω₀,₀₁ est la puissance spécifique pour Q₀,₀₁ du RHT, et Dᵢ le diamètre des sédiments (D₁₆, D₅₀ ou D₈₄). Il est à noter que, pour cette métrique, nous n'avons pas pu utiliser le débit à plein bord calculé à partir des mesures de terrain Carhyce. En effet, les paramètres hydrauliques mesurés à bas débit ne permettent pas de l'estimer suffisamment précisément. Les débits classés du RHT sont modélisés à partir des données des stations de mesures de l'Hydroportail (https://www.hydro.eaufrance.fr/) et sont donc beaucoup plus fiables et adaptés (Pella et al., 2012 ; Sauquet et Catalogne, 2011).

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Figure 7 : Seuils critiques de mise en mouvement potentielle de la charge de fond déterminés à partir de 17 relations issues de la littérature.</figcaption></figure>
La note attribuée dépend de la mobilité potentielle des 3 fractions granulométriques (Table 8). La situation est considérée comme idéale si tout le spectre de taille est potentiellement mobile, la note ($\overline{Mob}_{sub}$) est alors de 0. A l'inverse, si aucune fraction granulométrique ne peut théoriquement être mobilisée par la crue $Q_{0,01}$, la situation est alors considérée comme très mauvaise et la note la moins bonne est attribuée ($\overline{Mob}_{sub} = 15$). Le détail des notes est présenté dans la Table 8. La Figure 8A montre la distribution spatiale de $\overline{Mob}_{sub}$ à l'échelle de la France hexagonale. On voit que les notes basses, traduisant un transport sédimentaire de l'ensemble du spectre granulométrique, se trouvent majoritairement sur les massifs montagneux, où les pentes et donc les puissances spécifiques sont les plus fortes, mais pas uniquement. Les notes inférieures à 6 sont en effet également très présentes en plaine, par exemple dans l'Est du bassin parisien et en Normandie. Les notes les plus élevées, traduisant un transport sédimentaire limité, sont quant à elles surtout localisées dans le centre du bassin parisien et la basse vallée de la Loire, le couloir rhodanien et l'Est du massif des Pyrénées.

En complément de la mobilité de la charge caillouteuse, la diversité du substrat (Dsub) tient compte de la présence de particules fines sur le lit grâce au « substrat minéral » noté au niveau des points de mesure de chaque transect. Le taux de fines ($Tx_{fines}$) correspond au nombre de points de la station dont la taille du substrat renseignée est inférieure à 2 mm (vase, argile, limon et sable) divisé par le nombre total de points d'observation (hors points de berge caractérisés par la présence de dalles et de terre végétale). Le taux de fines est considéré comme non problématique quand il est inférieur à 20%. La note attribuée ($Tx_{fines}$) est alors égale à 0 (Table 9). Lorsqu'il est supérieur à 40%, la situation est considérée comme très mauvaise et la note attribuée est égale 5. Entre les deux, on observe une situation intermédiaire, $Tx_{fines}$ est alors égal à 2. Pour ne pas disqualifier les rivières au lit naturellement sableux, nous avons fait le choix de mettre la valeur de 0 lorsque le taux de fines est supérieur à 80%, considérant que les stations presque entièrement recouvertes de sable, de limon ou d'argile, pour des raisons anthropiques, sont très rares. Les opérations avec un $Tx_{fines} > 80\%$ sont par exemple très présentes dans les Landes, au nord des Vosges ou dans la région de Compiègne (Figure 8B).

<table><caption>Tables 8 (gauche) et 9 (droite) : Notes associées à la mobilité potentielle du substrat ($\overline{Mob}_{sub}$) pour les 3 fractions granulométriques $D_{16}$, $D_{50}$ et $D_{84}$ issues de l'échantillonnage granulométrique de Wolman, et au taux de fines ($Tx_{fines}$) pour le calcul de la métrique Dfor de l'IHC.</caption><thead><tr><th></th><th>D<sub>84</sub></th><th>D<sub>50</sub></th><th>D<sub>16</sub></th><th><span style="text-decoration: overline;">Mob</span><sub>sub</sub></th><th>TX<sub>fines</sub></th><th><span style="text-decoration: overline;">TX</span><sub>fines</sub></th></tr></thead><tbody><tr><td>+ mobile</td><td>+</td><td>+</td><td>+</td><td>0</td><td>x &lt; 0,2</td><td>0</td></tr><tr><td>~ possiblement mobile</td><td>~</td><td>+</td><td>+</td><td>0</td><td>0,2 ≤ x &lt; 0,4</td><td>2</td></tr><tr><td>- immobile</td><td>-</td><td>~</td><td>+</td><td>2</td><td>0,4 ≤ x &lt; 0,8</td><td>5</td></tr><tr><td></td><td>-</td><td>+</td><td>+</td><td>2</td><td>x ≥ 0,8</td><td>0</td></tr><tr><td></td><td>~</td><td>~</td><td>~</td><td>6</td><td colspan="2">= rivières sableuses</td></tr><tr><td></td><td>-</td><td>~</td><td>+</td><td>6</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>-</td><td>~</td><td>~</td><td>10</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>-</td><td>-</td><td>+</td><td>10</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>-</td><td>-</td><td>~</td><td>15</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>15</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_16.png" /></figure>

Figure 8 : Distribution spatiale de A. Mobsub et B. Txfines des opérations de collecte de données pour lesquelles un échantillonnage granulométrique de type Wolman a été effectué.

La Figure 9 montre que lorsqu'on considère ensemble la mobilité potentielle du substrat et le taux de fines sur le fond du lit, la métrique Dsub des opérations sur stations altérées ou de référence se distinguent. Plus de 50% des stations de référence ont une note basse, inférieure à 7 sur 20, indiquant un potentiel transport d'une part importante des particules qui composent le lit et relativement peu de particules fines qui le recouvrent. Moins de 15% des opérations sur stations de référence ont un Dsub supérieur ou égal à 15 sur 20, c'est-à-dire un transport très limité et/ou une couverture du fond par les fines élevées. Les opérations réalisées sur les stations définies comme altérées présentent une distribution moins contrastée. Les opérations avec un Dsub ≥ 15 sont plus nombreuses (près de 20%) alors que celles avec Dsub < 7 ne dépassent pas 35%. Les particules qui composent le fond du lit de ces stations sont donc dans l'ensemble potentiellement moins mobiles et plus souvent recouvertes par des sédiments fins.

<figure><img src="image_17.png" /></figure>

Figure 9 : Distribution des notes de la métrique Dsub pour les opérations de collecte de données menées sur les stations dites Altérées ou Références de la banque de données Carhyce.
II.1.4 Présence d'habitats caractéristiques aux abords immédiats des berges (Hab)

Cette métrique concerne la présence d'habitats caractéristiques aux abords immédiats des berges et notée à l'échelle de chaque transect. La situation est ici considérée comme idéale lorsque l'occupation (couverture spatiale) et la diversité de ces habitats sont maximales. La métrique Hab correspond au produit de 2 métriques : l'indice de diversité des habitats caractéristiques (Div_hab) et leur indice d'occupation (Occ_hab).

$$Hab = Div_{hab} \times Occ_{hab} \qquad (\text{eq.9})$$

L'indice de diversité est un indice de Shannon qui repose sur le nombre d'occurrences d'un habitat spécifique ($hc_i$) par rapport au nombre total d'habitats caractéristiques observés sur la station ($hc_{tot}$). Quatre habitats caractéristiques sont considérés : chevelus racinaires, débris ligneux grossiers ou embâcles, sous berges et blocs rocheux. Les végétations surplombantes ne sont pas considérées. Nos tests ont en effet indiqué que la présence de ces dernières se révélait très peu discriminante, peut-être car leur détermination sur le terrain n'est pas suffisamment évidente ou tranchée, ou qu'elles sont très peu corrélées aux autres variables caractérisant l'hydromorphologie générale et la diversité des habitats de la station. Pour rappel, pour une berge donnée, plusieurs habitats caractéristiques peuvent être renseignés. L'indice de diversité s'écrit :

$$Div_{hab} = - \sum_{i=1}^{4} \frac{hc_i}{hc_{tot}} \times \log_2 \left( \frac{hc_i}{hc_{tot}} \right) \qquad (\text{eq.10})$$

Une valeur de Div_hab proche de 0 correspond à une faible diversité des habitats sur la station. Au contraire, une station présentant des habitats hétérogènes prendra une valeur proche de 2.

L'indice d'occupation repose lui sur un taux d'occupation ($tx_{occ}$) correspondant au rapport entre le nombre de berges par transect ayant au moins un habitat caractéristique renseigné, et le nombre total d'observations de berges renseignées, représentatif de la couverture spatiale des habitats. L'indice d'occupation s'écrit :

$$Occ_{hab} = -tx_{occ} \times \log_2(1 - tx_{occ}) \qquad (\text{eq. 11})$$

Cet indice prend la valeur 0 lorsqu'aucun habitat n'est présent sur la station et au contraire une valeur élevée (fixée à 6) lorsque l'ensemble des berges comportent au moins un habitat caractéristique. Les notes de la métrique Hab s'échelonnent de 0 à 10 selon 5 modalités décrites dans la Table 10. Les Figures 10 et 11 montrent la distribution des valeurs brutes et des notes de la métrique Hab selon le statut des stations. Les berges des opérations sur stations de référence présentent clairement des habitats caractéristiques plus nombreux et divers que les opérations sur stations altérées. Plus de 50% des références ont une valeur d'indice d'occupation supérieure 1,2 leur conférant, au titre de la métrique Hab, une note (Hab) inférieure à 2 sur 10. A l'inverse, plus de 50% des références ont une valeur d'indice d'occupation inférieure à 0,4 correspondant à une note (Hab) supérieure à 8. La distribution inversée des 2 populations de stations altérées ou de référence semble indiquer une corrélation satisfaisante entre la métrique Hab et l'état hydromorphologique des stations.

Il est à noter que les substrats additionnels du lit n'ont pas été considérés pour le calcul de cette métrique comme cela avait été initialement envisagé car ils se sont avérés être peu discriminants pour évaluer l'état hydromorphologique des stations. Le type « végétation aquatique » est par exemple le substrat additionnel le plus fréquemment présent sur le lit des stations collectées avec la méthode Carhyce mais leur lien avec le bon fonctionnement hydromorphologique de la rivière est ambivalent. Dans certains cas leur abondance signalera plutôt un dysfonctionnement hydromorphologique (eutrophisation, ralentissement des écoulements, approfondissement du lit, faible transport de sédiments) ; alors que dans d'autres cas, la présence de cette végétation serait à l'inverse le signe du bon fonctionnement du cours d'eau.
<figure><img src="image_18.png" /><figcaption>Figure 10 et Table 10 : Distribution de la valeur brute de la métrique Hab pour les opérations de collecte de données menées sur les stations dites *Altérées*, *Indéterminées* ou *Références* de la banque de données Carhyce ; et notes associées à la présence d'habitats caractéristiques aux abords immédiats des berges.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>Figure 11 : Distribution des notes de la métrique Hab pour les opérations de collecte de données menées sur les stations dites *Altérées* ou *Références* de la banque de données Carhyce.</figcaption></figure>
II.1.5 Ripisylve (Rip)

La qualité de la végétation rivulaire au sein de l'IHC est considérée à partir du score Ripisylve, déjà renseigné dans l'IED (Gob et al., 2014), associé d'un paramètre tenant compte de la naturalité de la végétation (i.e. non plantée ou exotique). Rip s'échelonne de 0 à 15 et correspond à la somme de la note relative au score Ripisylve ($\overline{Sco}_{rip}$) sur 12 et de celle relative au taux de végétation naturelle ($\overline{Tx}_{Vnat}$) sur 3 :

$$Rip = \overline{Sco}_{rip} + \overline{Tx}_{Vnat} \qquad (\text{eq.12})$$

Le score Ripisylve ($Sco_{rip}$) est un paramètre permettant d'évaluer un volume théorique de végétation autour du lit de la rivière. Il est calculé à partir de la strate la plus recouvrante, de la continuité longitudinale de la ripisylve et de son épaisseur transversale. Il existe une très bonne relation entre ce score et les 4 grands types de végétation (i.e. herbacée, buissonnante, en rideau d'arbres, en boisement alluvial) issus d'une typologie basée sur 2087 stations Carhyce collectées entre 2009 et 2017 (Figure 12) (Dunesme, 2014). La situation est considérée comme idéale ($\overline{Sco}_{rip} = 0$) lorsque $Sco_{rip}$ est supérieur ou égale à 0,7 et correspondant ainsi, selon notre typologie, à une station traversant un boisement alluvial. A l'inverse, le nombre maximum de points (situation la moins favorable, $Sco_{rip} = 12$) est attribué lorsque $Sco_{rip} < 0,1$ dans une situation correspondant à un cours d'eau entouré très majoritairement par une végétation basse et peu structurante pour le cours d'eau (Table 11 et Figure 12).

<figure><img src="image_20.png" /><figcaption>Figure 12 ; Tables 11 (gauche) et 12 (droite) : Relation entre le score Ripisylve et la classification « ripisylve » des stations collectées avec la méthode Carhyce (Dunesme, 2014) ; et notes associées au score Ripisylve ($Sco_{rip}$) et au taux de végétation naturelle ($\overline{Tx}_{Vnat}$) présent sur les berges de ces mêmes stations.</figcaption></figure>
Le taux de végétation naturelle présent sur les berges ($Tx_{Vnat}$) est calculé en faisant le rapport entre le nombre de berges par transect ne comptant pas de végétation plantée et exotique, et le nombre total d'observations de berges renseignées (i.e. en général le nombre de transects multiplié par 2). La notation ($Tx_{Vnat}$) s'échelonne entre 0 pour les stations dont les berges sont couvertes de végétation entièrement naturelle (au sens de l'application du protocole Carhyce) et 3 pour les stations dont les berges comptent moins de 80% de berges naturelles (Table 12).

Bien que la ripisylve n'ait pas été prise en compte dans le classement du jeu de données d'analyse des opérations sur stations altérées ou de référence, la métrique Rip possède un score généralement moins élevé dans les stations les moins perturbées d'un point de vue hydromorphologique (Figure 13 A et B). Près de 40% des stations de référence ont la note la plus faible (0) et 60% au global une note inférieure à 4 sur 15. Pour les stations altérées, c'est à peine plus de 15% qui ont la note la plus basse et plus de 20% des station ont en revanche une note supérieure ou égale à 9 sur 15. Si dans les 2 populations de stations la majorité des opérations ont des notes plutôt faibles correspondant à une ripisylve relativement développée (rideaux d'arbres ou boisements alluviaux), on note toutefois que le mode de la distribution reste décalé et donc discriminante pour les stations altérées.

<figure><img src="image_21.png" /><figcaption>Figure 13 : Distribution des notes de la métrique Rip pour les opérations de collecte de données menées sur les stations dites *Altérées* ou *Références* de la banque de données Carhyce.</figcaption></figure>
II.1.6 Artificialité des berges (Art)

L'artificialité des berges (Art) est évaluée à partir des relevés de matériaux des berges notés à l'échelle de chaque transect. La métrique Art varie de 0 à 10 et est calculé en faisant le rapport entre le nombre de berges renseignant des matériaux anthropiques (aménagements végétalisés, enrochements ou matériaux artificiels) et le nombre total d'observations de berges renseignées (i.e. en général le nombre de transects multiplié par 2). La référence correspond à un chenal dont les berges ne présentent aucun matériau anthropique. La note attribuée (Art) est alors de 0. A l'inverse, la situation la moins favorable correspond à plus de 25% des berges anthropisées, et à une note de 10. Le détail des notes est décrit dans la Table 13.

La Figure 14 montre que la classification des stations (références/altérées) et opérations associées est relativement mal corrélée avec cette métrique. Nous avons toutefois fait le choix de l'inclure dans l'IHC car elle renseigne de l'artificialité de la station et de sa continuité latérale, et s'avère ainsi complémentaire au faisceau des métriques constituants l'IHC. Plus de 50% de nos références n'ont aucune berge artificialisée et près de 75% de celles-ci ont des protections de berges mais sur moins de 5% de leur linéaire. Les opérations sur stations altérées ont un taux d'artificialisation de leurs berges généralement faible mais leur distribution est toutefois plus étirée que celle des références, et plus de 25% d'entre elles présentent tout de même plus de 10% de leurs berges recouvertes de matériaux anthropiques.

<figure><img src="image_22.png" /><figcaption>Figure 14 et Table 13 : Distribution de la valeur brute de la métrique Art pour les opérations de collecte de données menées sur les stations dites *Altérées*, *Indéterminées* ou *Références* de la banque de données Carhyce ; et notes associées à la présence de matériaux anthropiques (aménagement végétalisé, enrochement ou matériau artificiel) sur les berges.</figcaption></figure>
## II.2 Le calcul et la représentation graphique de l'IHC

L'Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce (IHC) est calculé en combinant les 6 métriques présentées précédemment et résumées dans la Table 14 :

$$ IHC = \frac{GH+Dfor+Dsub+Hab+Rip+Art}{GH_{max}+Dfor_{max}+Dsub_{max}+Hab_{max}+Rip_{max}+Art_{max}} \quad (\text{eq.13}) $$

Les métriques sont calculées de façon indépendantes les unes des autres, puis additionnées et leur somme est divisée par la valeur maximale que peut atteindre chaque métrique (100 si aucune métrique ne manque). L'IHC varie entre 0 et 1. Plus sa note est proche de 0, plus les caractéristiques hydromorphologiques du tronçon de cours d'eau évalué sont proches de la situation théorique de référence. **L'indice n'est pas calculé si plus de 25% de la note maximale n'est disponible pour cause de données manquantes.**

<table><caption>Table 14 : Synthèse de notation des métriques de l'IHC</caption><thead><tr><th></th><th></th><th>Notes<br>maximales</th><th>Détails<br>des notes</th></tr></thead><tbody><tr><td>Variation des profondeurs et<br>des largeurs des lits</td><td>Géométrie du lit (GH)</td><td>25</td><td>25</td></tr><tr><td rowspan="2">Structures et substrats<br>des lits</td><td>Diversité des formes (Dfor)</td><td>20</td><td>15 + 5 (10 + 10)</td></tr><tr><td>Diversité du substrat (Dsub)</td><td>20</td><td>15 + 5</td></tr><tr><td rowspan="3">Structure des rives (berges<br>et végétations rivulaires)</td><td>Présence d'habitats<br>caractéristiques (Hab)</td><td>10</td><td>10</td></tr><tr><td>Ripisylve (Rip)</td><td>15</td><td>12 + 3</td></tr><tr><td>Artificialité des berges (Art)</td><td>10</td><td>10</td></tr><tr><td colspan="2">Total</td><td>100</td><td></td></tr></tbody></table>

Les métriques n'ont pas toutes le même poids dans l'indicateur, certaines étant plus structurantes que d'autres et plus révélatrices du bon fonctionnement hydromorphologique de la station. Comme mentionné précédemment, la géométrie du lit (GH) possède le poids maximal et compte pour 25% de l'IHC. Cette métrique repose en effet sur l'IMG qui intègre plusieurs modèles robustes décrivant le chenal. Les « largeurs (L) », « profondeurs (P) », « sections mouillées », « rapports L/P » mesurés à plein bord et les « pentes » sont les variables de réponse les plus structurantes du fonctionnement hydromorphologique des cours d'eau. Avec le substrat, ce sont les paramètres les plus utilisés par la communauté scientifique pour décrire les évolutions des hydrosystèmes. La diversité du substrat (Dsub) et des formes (Dfor) arrivent ensuite en termes d'importance dans l'IHC, elles comptent chacune pour 20% de la note finale. Le substrat est une des variables réponse au moins aussi importante que la géométrie des lits pour décrire l'évolution du fonctionnement hydro-sédimentaire des cours d'eau. C'est également un paramètre extrêmement structurant puisqu'il peut également être considéré comme variable de contrôle dans les études hydromorphologiques. Un poids légèrement moins important que GH a été attribué à Dsub car les données permettant de décrire ses caractéristiques sont moins robustes que celles décrivant la géométrie. Le même poids a été attribué à la diversité des formes car elle s'avère être un très bon évaluateur du déséquilibre hydromorphologique des lits pouvant traduire une incision, une diminution du transport sédimentaire ou une intervention humaine directement opérée au sein du chenal. Les 3 métriques décrivant la structure des rives et des berges ont un poids moins important, 15% pour Rip et 10% pour Hab et Art. La ripisylve est bien décrite par le
protocole de terrain Carhyce et joue un rôle très important dans le bon fonctionnement biophysique d'un tronçon de cours d'eau mais il peut être tout à fait déconnecté des autres variables, il est donc moins structurant. Son poids dans l'IHC est donc relativement élevé mais inférieur à celui de GH, Dsub et Dfor. La diversité des habitats caractéristiques (Hab) et l'artificialité des berges (Art) sont encore moins structurants et moins intégrateurs que Rip, c'est pourquoi nous leur avons attribué les poids les moins élevés. Ces 2 derniers paramètres semblent de plus être très peu dépendants des autres métriques mais ils apportent toutefois des informations intéressantes, notamment pour d'éventuels liens avec les communautés biologiques.

L'Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce est accompagné d'une représentation graphique en radar permettant d'identifier les métriques s'éloignant des situations théoriques de référence (Figure 15). Plus la figure est concentrée autour du centre du cercle, plus la station est conforme aux références. Lors de son utilisation pour évaluer la qualité hydromorphologique d'une station, la note de l'IHC devrait toujours être accompagnée du diagramme associé.

La Figure 15 montre par exemple que le Méchet à Saint Prix -- avec une valeur d'IHC de 0,28 -- présente une situation proche des références malgré une diversité d'habitats aux abords immédiats des berges dégradée (Hab = 10/10) ; tandis que la Borne à Saint-Pierre-en-Faucigny présente manifestement des caractéristiques hydromorphologiques moins conformes aux attendus. Sa valeur d'IHC est de 0,45 avec des métriques de géométrie (GH), de présence d'habitats caractéristiques (Hab) et d'artificialité des berges (Art) particulièrement altérées (respectivement GH = 18/25 ; Hab = 8/10 ; Art = 10/10). Le dernier exemple, celui du Maurepas à Corbeilles, dont la valeur d'IHC est la plus élevée (0,76) témoigne d'un écart très important avec les situations de référence que nous avons définies (GH = 25/25 ; Dfor = 20/20 ; Hab = 10/10). Il est à noter que pour l'opération correspondante, la métrique relative au substrat (Dsub) n'est pas disponible (pas de relevé granulométrique de type Wolman), l'IHC est donc calculé, au prorata, uniquement sur les autres métriques.

<figure><img src="image_23.png" /><figcaption>Figure 15 : Représentation graphique des valeurs d'IHC du Méchet à Saint Prix (à gauche), de la Borne à Saint Pierre en Faucigny (au centre) et du Maurepas à Corbeilles (à droite) (Référentiel 3.0).</figcaption></figure>

La comparaison des valeurs d'IHC pour l'ensemble des opérations sur stations de référence et altérées (boxplot « France » sur la Figure 16) montre une différence très significative entre les 2 jeux de données. Les opérations sur stations de référence présentent des valeurs d'IHC nettement plus faibles. L'IHC médian des références se situe très légèrement au-dessus de 0,25 alors qu'il est à peine inférieur à 0,45 chez les altérées. 75% des références ont un IHC inférieure à 0,34 alors que 75% des opérations altérées ont un IHC supérieur à 0,3. Ceci indique, qu'à ce niveau d'analyse, l'indicateur multiparamétrique nouvellement créé fournit un état hydromorphologique sensiblement différent
dans les stations que nous avions identifiées comme peu concernées par une altération de leurs débits liquides et solides, par une modification de leurs tracés et par des extractions de sédiments. C'était déjà le cas lorsque nous comparions les distributions des seules valeurs d'IMG pour ces 2 mêmes types de stations. En considérant l'IHC, les distributions tendent à s'écarter davantage : l'IHC permet donc d'améliorer la discrimination des 2 populations de stations, et ainsi de mieux identifier une altération des caractéristiques hydromorphologiques des stations.

Lorsqu'on ne considère plus l'ensemble de l'échantillon de stations classées en référence ou en altérées ; mais qu'on considère la même analyse à l'échelle des HER, plusieurs éléments intéressants peuvent être relevés. Tout d'abord, l'IHC moyen des références varie peu d'une HER à l'autre (il est proche de 0,25) alors qu'il est beaucoup plus variable pour les stations altérées (0,3 < IHC < 0,55). Ensuite, il existe logiquement un lien entre le niveau de significativité des comparaisons et le degré d'altération des stations altérées. La différence entre les 2 populations de stations n'est en effet pas significative lorsque le niveau d'altération moyen est faible. On voit en effet que pour les Cévennes et le Massif central Nord, l'IHC médian des altérées est proche de 0,30 dans un cas et de 0,25 dans l'autre tandis que leur population est peu dispersée autour de la médiane. Ce sont en effet des régions où les stations Carhyce présentent généralement une altération hydromorphologique assez limitée. A l'inverse, plusieurs HER ont des stations altérées avec des valeurs d'IHC beaucoup plus élevées, et présentant donc potentiellement des lits de moindre qualité hydromorphologique. C'est par exemple le cas des Vosges et des Côtes calcaires qui ont un IHC médian supérieur à 0,55 mais aussi des HER Armoricains, Alpes internes, Tables calcaires, Méditerranéens et Jura-Préalpes du nord dont l'IHC médian atteint presque 0,5.

<figure><img src="image_24.png" /><figcaption>Figure 16 : Distribution des valeurs de l'IHC pour les opérations sur stations Références ou Altérées pour la France hexagonale, pour 12 HER et pour un modèle combiné. Le nombre d'étoile indique le caractère significatif de la différence entre stations de référence et altérées : *** hautement significatif, ** très significatif, * significatif, ns non significatif.</figcaption></figure>
<table><caption>Table 15 : Synthèse des paramètres et métriques inclus dans le calcul de l'Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce (IHC).</caption><thead><tr><th>Paramètres élémentaires DCE</th><th>Métrique</th><th>Poids dans IHC (%)</th><th>Calcul de la métrique</th><th>Paramètre ou sous-indice</th><th>Modalité de calcul du paramètre</th><th>Variables « Carhyce » utilisées</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="2">Variation des profondeurs et des largeurs des lits</td><td>Géométrie du lit (GH)</td><td>25</td><td>GH = <span style="text-decoration: overline;">IMG</span></td><td>Indicateur morphologique global (IMG)</td><td>Calculé à partir de modèles de référence régionaux ou typologiques</td><td>Largeur L, profondeur P, rapport L/P et surface mouillée - toutes à Q<sub>b</sub>, pente de la ligne d'eau, profondeur des mouilles</td></tr><tr><td>Diversité des formes (Dfor)</td><td>20</td><td>Pente &lt; 0,02 m/m : Dfor = N&#773;b<sub>alt</sub> + N&#773;b<sub>s/m</sub><br/>0,02 ≤ pente &lt; 0,05 m/m : Dfor = S&#773;ub<sub>rel</sub> + T&#773;x&#773;<sub>rap</sub><br/>Pente ≥ 0,05 m/m : Dfor = S&#773;ub<sub>rel</sub> + T&#773;x&#773;<sub>chu</sub></td><td>Nb<sub>alt</sub> = Nombre d'alternances de faciès<br/>Nb<sub>s/m</sub> = Nombre de couples seuil-mouille<br/>Sub<sub>rel</sub> = Submergence relative<br/>Tx<sub>rap</sub> = Taux de rapides<br/>Sub<sub>rel</sub> = Submergence relative<br/>Tx<sub>chu</sub> = Taux de chutes</td><td>Nombre de changements de faciès (faciès du transect n ≠ du n+1)<br/>Nombre de couples seuil-mouille pris parmi les faciès affinés<br/>Sub<sub>rel</sub> = Rh/D<sub>84</sub><br/>Tx<sub>rap</sub> = Nb de faciès "rapide" / Nb de transects<br/>Sub<sub>rel</sub> = Rh/D<sub>84</sub><br/>Tx<sub>chu</sub> = Nb de faciès "chute" / Nb de transects</td><td>Faciès simplifiés<br/>Faciès affinés<br/>Rayon hydraulique à Q<sub>b</sub>, D<sub>84</sub><br/>Faciès affinés<br/>Rayon hydraulique à Q<sub>b</sub>, D<sub>84</sub><br/>Faciès affinés<br/>Rayon hydraulique à Q<sub>b</sub>, D<sub>84</sub></td></tr><tr><td rowspan="2">Structures et substrats des lits</td><td>Diversité du substrat (Dsub)</td><td>20</td><td>Dsub = Mob<sub>sub</sub> + T&#773;x<sub>fines</sub></td><td>Mob<sub>sub</sub> = Mobilité potentielle du D<sub>16</sub>, D<sub>50</sub> et D<sub>84</sub><br/>Tx<sub>fines</sub> = Taux de fines</td><td>(1) Mobilité probable si ω<sub>Q0,01</sub> > ω<sub>Ai</sub><br/>(2) Mobilité possible si ω<sub>Ai</sub> < ω<sub>Q0,01</sub> < ω<sub>Bi</sub><br/>(3) Pas de mobilité si ω<sub>Q0,01</sub> < ω<sub>Bi</sub><br/>Tx<sub>fines</sub> = Nb de points avec fines (&lt; 2mm) / Nb de points d'obs.renseignés</td><td>D<sub>16</sub>, D<sub>50</sub> et D<sub>84</sub>, Q<sub>0,01</sub> du RHT<br/>Taux de fines (échelle de la station)</td></tr><tr><td>Présence d'habitats caractéristiques (Hab)</td><td>10</td><td>Hab = Hab</td><td>Div<sub>hab</sub> = Indice de diversité des habitats<br/>Occ<sub>hab</sub> = Indice d'occupation</td><td>Div<sub>hab</sub> = - &sum;<sup>4</sup><sub>i=1</sub> (hc<sub>i</sub> / hc<sub>tot</sub>) &times; log<sub>2</sub> (hc<sub>i</sub> / hc<sub>tot</sub>)<br/>Occ<sub>hab</sub> = - tx<sub>occ</sub> &times; log<sub>2</sub> (1 - tx<sub>occ</sub>)</td><td>Habitats caractéristiques (hc)<br/>Habitats caractéristiques</td></tr><tr><td rowspan="2">Structure des rives (berges et végétations rivulaires)</td><td>Ripisylve (Rip)</td><td>15</td><td>Rip = S&#773;co<sub>rip</sub> + T&#773;x<sub>Vnat</sub></td><td>Sco<sub>rip</sub> = Score Ripisylve<br/>Tx<sub>Vnat</sub> = Taux de végétation naturelle</td><td>Sco<sub>rip</sub> = Sco<sub>H</sub> &times; Sco<sub>L</sub> &times; Sco<sub>I</sub><br/>Tx<sub>Vnat</sub> = Nb de berges / (avec végétation "naturelle" / Nb d'obs.de berges renseignées)</td><td>Strates (Sco<sub>H</sub>), épaisseur (Sco<sub>L</sub>) et continuité (Sco<sub>I</sub>)<br/>Naturalité de la végétation rivulaire</td></tr><tr><td>Artificialité des berges (Art)</td><td>10</td><td>Art = Art</td><td>Art = Taux d'artificialisation des berges</td><td>Art = Nb de berges / (avec matériaux anthropiques / Nb d'obs.de berges renseignées)</td><td>Matériaux des berges</td></tr></tbody></table>
### III. Exemples d'application et d'interprétation de l'IHC

Quatre exemples d'utilisation tirés de l'exploitation des résultats et de la mise en œuvre de la méthode Carhyce, de l'IHC comme des paramètres qui le composent, sont présentés ci-dessous. Les 2 premiers concernent des stations pour des suivis courants, et les 2 suivants des stations ayant fait l'objet d'opérations de restauration, toutes suivies avec un ou plusieurs relevés Carhyce. L'intégralité des informations présentées dans ces exemples est issue de la banque de données brutes ou valorisées dans l'IED (https://analytics.huma-num.fr/ied_carhyce/). Seules les 2 premières stations présentées ont été visitées par les auteurs de ce rapport. Les analyses et interprétations proposées peuvent donc être partielles et contenir des erreurs ou approximations pour certains cas d'étude, mais permettent de dégager les perspectives qu'offrent l'IHC et les métriques qui le composent.

#### Cas n°1 : La Gervanne

Le premier exemple concerne le cas de la Gervanne, un cours d'eau situé dans la partie occidentale des Alpes françaises (HER Jura-Préalpes du nord) (Figure 17). Son bassin versant, d'une superficie de 132,6 km², est principalement montagneux et forestier. La station Carhyce est longue de 266 m, sa largeur moyenne à plein bord est de 23,02 m, sa profondeur maximale moyenne est de 1,88 m et la pente est de 0,008 m/m. Il s'agit d'une rivière à lit caillouteux avec des particules présentes sur les radiers d'une taille médiane de 48 mm et bordé d'une végétation rivulaire correspondant au type « boisement alluvial ». C'est une rivière assez puissante, 79,4 W/m² pour les crues fréquentes (Q₀,₀₁), avec un lit plutôt plat mais présentant une bonne variabilité en termes de faciès d'écoulement. Il comprend 3 mouilles dont la profondeur moyenne est de 0,23 m et peut atteindre 0,93 m.

<figure><img src="image_25.png" /><figcaption>Figure 17 : La Gervanne et son bassin versant</figcaption></figure>

La Table 16 et la Figure 18 renseignent le détail des valeurs d'IHC et des métriques correspondantes. L'IHC est très faible (IHC = 0,05) indiquant un écart minimal aux situations théoriques de référence et donc un fonctionnement hydromorphologique très peu altéré. Sa géométrie est très proche des modèles régionaux avec un IMG de 3,61. Son lit présente une diversité de formes tout à fait remarquable avec 10 alternances de faciès et 3 couples seuil-mouille. Sa ripisylve est bien formée, large et continue ; et aucune de ses berges n'a fait l'objet d'aménagements avec des matériaux anthropiques. Les particules qui composent le lit sont assez grossières mais peuvent être transportées par le cours d'eau. Les D₁₆ et D₅₀ sont en effet mobilisés lors de la crue Q₀,₀₁ et le D₈₄ l'est possiblement. La valeur minimale a été attribuée aux 5 métriques synthétisant ces derniers paramètres. Seule la présence d'habitats caractéristiques est évaluée par une valeur très légèrement supérieure à 0 (Hab = 5). Les berges présentent malgré tout les 4 types d'habitats caractéristiques composant la métrique
(diversité), mais ceux-ci sont assez peu nombreux (occupation). Cet exemple montre comment les différentes métriques composant l'IHC se complètent pour donner une vision d'ensemble de la station, en faisceau d'indices quant à l'état du système. Si l'IMG indiquait une géométrie conforme avec les modèles régionaux, les nouvelles métriques ajoutent à cette analyse que l'ensemble des paramètres concordent aux références théoriques. Ces résultats indiquent que ce cours d'eau, pour cette station, présente ainsi un fonctionnement hydromorphologique de très bonne qualité.

GERVANNE A MONTCLAR-SUR-GERVANNE 2 | 06579000

Opération n°2937, date de réalisation : 2017-08-24

IHC = 0.05

Modèle JURA-PREALPES DU NORD

<figure><img src="image_26.png" /></figure>

IED Carhyce 6.0 / 09.05.2025

DONNEES D'INTERPRETATION

<table><thead><tr><th>Métrique</th><th>Paramètre</th><th>Note paramètre</th><th>Note métrique</th></tr></thead><tbody><tr><td>Géométrie du lit (GH)</td><td>IMG</td><td>0</td><td>0/25</td></tr><tr><td rowspan="2">Diversité des formes (Dfor)</td><td>Nb alt</td><td>0</td><td></td></tr><tr><td>Nb s/m</td><td>0</td><td></td></tr><tr><td rowspan="2">Diversité du substrat (Dsub)</td><td>Mob sub</td><td>0</td><td rowspan="2">0/20</td></tr><tr><td>Tx fines</td><td>0</td></tr><tr><td>Présence d'habitats (Hab)</td><td>Hab</td><td>5</td><td>5/10</td></tr><tr><td rowspan="2">Ripisylve (Rip)</td><td>Sco rip</td><td>0</td><td rowspan="2">0/15</td></tr><tr><td>Tx vnat</td><td>0</td></tr><tr><td>Artificialité des berges (Art)</td><td>Art</td><td>0</td><td>0/10</td></tr><tr><td>IHC (total)</td><td></td><td></td><td>5/100</td></tr></tbody></table>

Figure 18 et Table 16 : La valeur d'IHC de la Gervanne et le détail des valeurs attribuées aux métriques et paramètres qui le constituent (Référentiel 3.0). Le modèle considéré pour le calcul de l'IMG est celui de l'HER Jura-Préalpes du nord.
## Cas n°2 : La Visandre

Le second exemple concerne une station de la Visandre située dans la plaine au centre du Bassin parisien. Son bassin versant s'étend sur 105,9 km², dont 81% sont consacrés à l'agriculture intensive. La station réalisée a, selon les données collectées avec le protocole Carhyce, une longueur de 96,6 m, une largeur moyenne de 5,96 m, une profondeur maximale moyenne de 1,99 m et une pente faible de 0,0021 m/m (2,1‰). Son lit est caillouteux ($D_{50}$ = 38 mm) mais la puissance spécifique du cours d'eau pour les crues fréquentes ($Q_{0,01}$) est faible : 12,9 W/m². Les berges sont presque totalement dépourvues de végétation riveraine et le fond du lit est caractérisé par un manque de diversité des écoulements.

<figure><img src="image_27.png" /><figcaption>Figure 19 : La Visandre et son bassin versant.</figcaption></figure>

Ces éléments se retrouvent dans la valeur de l'IHC, laquelle est beaucoup plus élevée que dans le premier exemple. Elle est ici de 0,65 et indique un écart important par rapport aux situations de référence. Le diagramme radar montre que seule la métrique « Artificialité des berges » (Art) obtient la valeur de 0. La totalité des berges est en effet constituée de matériaux naturels. Les valeurs les plus élevées, donc les moins bonnes, sont celles concernant la géométrie et les formes du lit (respectivement 18 et 17 points). On observe également que les habitats caractéristiques aux abords immédiats des berges sont très peu présents et peu diversifiés, tandis que la ripisilve est très discontinue et le substrat relativement peu mobile, et surtout recouvert de sédiments fins. Cette station est en très mauvaise qualité hydromorphologique, probablement en lien avec les activités agricoles intensives omniprésente dans le bassin et des interventions directes dans le lit de la Visandre, qui ont dû survenir dans une histoire récente.

LA VISANDRE AU VAUDøy EN BRIE 1 | 03077905

Opération n°1859, date de réalisation : 2015-09-24

IHC = 0.65

Modèle TABLES CALCAIRES

<figure><img src="image_28.png" /></figure>

### DONNEES D'INTERPRETATION

<table><thead><tr><td>Métrique</td><td>Paramètre</td><td>Note paramètre</td><td>Note métrique</td></tr></thead><tbody><tr><td>Géométrie du lit (GH)</td><td>IMG</td><td>18</td><td>18/25</td></tr><tr><td rowspan="2">Diversité des formes (Dfor)</td><td>Nb alt</td><td>12</td><td rowspan="2">17/20</td></tr><tr><td>Nb s/m</td><td>5</td></tr><tr><td rowspan="2">Diversité du substrat (Dsub)</td><td>Mob sub</td><td>6</td><td rowspan="2">11/20</td></tr><tr><td>Tx fines</td><td>5</td></tr><tr><td>Présence d'habitats (Hab)</td><td>Hab</td><td>10</td><td>10/10</td></tr><tr><td rowspan="2">Ripisylve (Rip)</td><td>Sco rip</td><td>9</td><td rowspan="2">9/15</td></tr><tr><td>Tx vnat</td><td>0</td></tr><tr><td>Artificialité des berges (Art)</td><td>Art</td><td>0</td><td>0/10</td></tr><tr><td>IHC (total)</td><td></td><td></td><td>65/100</td></tr></tbody></table>

Figure 20 et Table 17 : La valeur d'IHC de la Visandre et le détail des valeurs attribuées aux métriques et paramètres qui le constituent (Référentiel 3.0). Le modèle considéré pour le calcul de l'IMG est celui de l'HER Jura-Préalpes du nord.
Cas n°3 : La Hem

Le troisième exemple concerne la restauration de la Hem à Tournehem-sur-la-Hem. Il s'agit d'un affluent de l'Aa situé dans le nord de la France entre Saint Omer et Calais. C'est une rivière de plaine avec une pente assez faible (0,005 m/m soit 5‰). En amont de la station Carhyce, son bassin versant draine une superficie de 113 km². En 2017, le lit faisait 10,03 m de largeur et 1,56 m de profondeur maximale à plein bord. Entre février 2017 et juin 2018, la Hem a fait l'objet d'une opération de restauration pour rétablir la continuité écologique, restaurer les caractéristiques morphologiques de son lit et réduire le risque d'inondation. Les travaux ont consisté en l'effacement de 2 ouvrages transversaux et au reméandrage du lit (Rex OFB, 2021). Trois stations Carhyce ont été positionnées et collectées pour suivre l'évolution de la rivière (Figure 21). L'une dans le lit restauré (dite « Carhyce reméandrée »), une immédiatement à l'aval des ouvrages supprimés (dite « Carhyce restaurée aval ») et une troisième hors influence, 3,4 km en amont (dite « Carhyce témoin »). Cette opération de restauration fait partie des sites de démonstration mis en œuvre par l'OFB et les partenaires locaux. Les stations Carhyce ont fait l'objet de 4 relevés : le premier juste avant les travaux (juin 2017), et les suivants à 2, 4 et 6 ans après travaux (Figure 22).

<figure><img src="image_29.png" /></figure>

Figure 21 : Photo de gauche : Moulin de Leuleune contourné pour restaurer les continuités biologique et sédimentaire (crédit : Sophie Tuaux, OFB) ; Photo de droite : reméandration de l'Hem dans l'ancienne retenue du moulin (crédit : Fédération de pêche du Pas-de-Calais) ; Carte centrale : localisation des stations Carhyce, témoin (1) et restaurées (2).

La Figure 22 montre l'évolution des valeurs d'IHC sur ces 3 stations suivies avec le protocole Carhyce. La valeur d'IHC de la station dite « Carhyce reméandrée » répond tout de suite après travaux. Cette valeur est divisée par 2 entre 2017 et 2019, reste stable en 2021 puis remontre très légèrement en 2023. Elle indique un état hydromorphologique d'abord relativement loin des situations théoriques de référence puis une situation bien meilleure qui semble témoigner d'un fonctionnement hydromorphologique rendu satisfaisant. Sur la même période, la station dite « Carhyce témoin » n'évolue que très peu et reste à une valeur d'IHC autour de 0,30 à 0,35. Cette station est située à l'aval immédiat d'un ancien moulin au droit d'une succession de 2 méandres bien développés présentant des grands bancs alluviaux et une belle diversité des formes. Les 2 paramètres qui font légèrement monter la valeur de l'IHC sont la ripisylve, laquelle est peu développée, et les habitats, lesquels sont peu présents. La valeur d'IHC de la station située à l'aval du site de restauration ou « Carhyce restaurée aval » reste lui très bon (≈ 0,2), et ne varie pratiquement pas sur la durée des suivis, indiquant que le rétablissement de la continuité sédimentaire n'a pas, ou pas encore, eu d'impact en aval de l'ancien moulin. Notons tout de même que le diamètre médian des particules mesurées sur l'un des seuils est passé de 30 à 40 mm entre 2017 et 2023 et que le taux de fines dans la station est passé de 22 à 10%.
<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>Figure 22 : Evolution des valeurs d'IHC avant et après travaux de restauration pour les 3 secteurs « reméandré », « restauré aval » et « témoin » suivis à Tournehem-sur-la-Hem</figcaption></figure>

La Figure 23 compare la situation initiale avant (2017) et après (2019, 2021, 2023) travaux sur le secteur restauré et permet d'étudier plus en détails l'évolution de la station. Notons d'abord que, avant travaux, l'IHC n'est calculé que sur 5 des 6 métriques. La taille des particules présentes sur un radier (relevé Wolman) n'a en effet pas pu être mesurée en 2017. On voit que la restauration a eu très peu d'effet sur la géométrie (GH) (de 10,03 à 11,9 m de largeur et de 1,56 et 1,5 m de profondeur maximale entre 2017 et 2023) mais qu'elle a sensiblement amélioré la diversité des formes (Dfor), l'artificialité des berges (Art) et la ripisylve (Rip), passés en 6 ans, respectivement, de 20 à 5, de 8 à 0 et de 9 à 2. Alors qu'on ne comptait qu'un seul faciès simplifié avant la restauration, un plat lentique, les 4 faciès simplifiés sont aujourd'hui présents en alternance. L'artificialisation des berges a presque partout disparu et la ripisylve semble s'être développée. Alors que la strate herbacée dominait en 2017, c'est aujourd'hui la strate arbustive qui domine et la strate arborée est de plus en plus présente. La seule évolution négative avant et après travaux concerne les habitats caractéristiques aux abords immédiats des berges (Hab), dont la note reste à 10 tout au long du suivi, ce qui témoigne d'un nombre réduit d'habitats disponibles. Le taux de fines mesuré montre, qu'avant et après travaux, la part de particules inférieures à 2 mm est, sur cette station, passé de 71 à 25%.

<figure><img src="image_31.png" /><figcaption>Figure 23 : Valeurs et représentations radar des IHC de l'Hem à Tournehem-sur-la-Hem (station dans le lit reméandré) avant restauration (2017), 2 ans (2019), 4 ans (2021) puis 6 ans après (2023) (Référentiel 3.0).</figcaption></figure>
## Cas n°4 : Le Drac

Le quatrième et dernier exemple concerne la restauration hydromorphologique du Drac réalisée entre 2013 et 2014 pour rétablir le fonctionnement en tresses du cours d'eau. Suite à des décennies d'extraction de graviers ayant drastiquement réduit les apports sédimentaires, le Drac avait en effet perdu son style à chenaux multiples au profit d'un lit à chenal unique divagant, plus étroit et parfois incisé sur quelques mètres dans les dépôts argileux sous-jacents (Brousse et al., 2021). Pour restaurer le tressage, 355000 m³ de sédiments grossiers provenant de basses terrasses ont servi à combler le chenal incisé et construire un nouveau lit. L'idée générale de l'opération était de favoriser une reprise spontanée des formes fluviales (Brousse et al., 2021). La station Carhyce de Saint-Bonnet-en-Champsaur 1 a permis de suivre l'évolution du lit avant travaux (2013) puis 1 an, 3 ans, 5 ans et 8 ans après travaux.

La valeur d'IHC est ici un très bon révélateur de l'évolution du lit. La Figure 24 montre en effet que son amélioration est encore plus nette que dans le cas de la Hem : juste après les travaux la valeur d'IHC n'a toutefois perdu que 0,02 points (passant de 0,57 à 0,55), et il faut attendre 3 ans pour qu'elle soit divisée par 2 (0,25). Le cas de Drac se distingue de celui de la Hem par le rôle prépondérant joué par la géométrie dans l'évolution de la note de l'IHC. En 2013, le Drac a en effet des largeurs et des profondeurs beaucoup plus faibles que celles observées dans les stations de référence ayant servi à construire le modèle de géométrie hydraulique Carhyce de type « Rivières en tresse ». Après travaux, la valeur d'IHC reste élevée mais avec cette fois un lit plus large et plus profond que le modèle, les opérateurs ayant travaillé un lit beaucoup plus large pour que la rivière puisse l'ajuster. Cet ajustement s'est manifestement produit les années suivantes, démontré par l'évolution des valeurs d'IHC et notamment de sa métrique GH qui, à partir de 2016, se stabilise sur une valeur nulle, indiquant que les dimensions du lit sont conformes au modèle de référence typologique.

<figure><img src="image_32.png" /><figcaption>Figure 24 : Valeurs et représentations radar des IHC de la station de Saint-Bonnet-en-Champsaur 1 pour le suivi de la restauration hydromorphologique du lit du Drac (Référentiel 2.0).</figcaption></figure>
La Figure 25 montre que le lit est bien passé d'une largeur moyenne à plein bord de 30,4 m avant travaux à plus de 110 m juste après les travaux, de 72 m 2 ans après et 62 m en 2018 et 2021. On voit aussi sur cette figure que le lit très plat juste après travaux laisse progressivement sa place à un lit avec une plus grande diversité de formes. C'est ce qu'indique également l'IHC pour lequel Dfor atteint une valeur élevée (17) juste après les travaux puis diminue à la valeur minimale (0) en 2021 (la valeur de 10 en 2018 pose, elle, question). Un troisième paramètre affiche une meilleure valeur après la restauration du lit du Drac, il s'agit de la diversité du substrat (Dsub) qui obtient la valeur de 15/20 avant travaux, puis varie entre 2 et 6 de 2013 à 2021. Cette valeur très proche de la situation théorique de référence s'explique principalement par la diminution de la taille des particules suite à l'injection massive de sédiments visant à restaurer et stabiliser le tressage. Avant travaux le lit était en effet constitué d'une charge très grossière (D<sub>50</sub> = 152,5 mm et D<sub>84</sub> = 298 mm) et non mobilisable par les crues fréquentes (Q<sub>0,01</sub>), ce qui indique sans doute un pavage du lit suite à l'incision de la rivière consécutive aux extractions. A partir de 2013, le diamètre médian des particules présentes sur les seuils passe de 86,50 mm à 40 mm, 50 mm puis 68 mm alors que le D<sub>84</sub> passe de 146,8 mm à 50 mm, 100 mm et 90,32mm. Compte tenu de la puissance spécifique du Drac à Q<sub>0,01</sub>, cette charge moins grossière est, depuis les travaux, beaucoup plus mobile permettant un ajustement des formes du lit beaucoup plus important.

<figure><img src="image_33.png" /><figcaption>Figure 25 : Profils en travers du Drac à Saint-Bonnet-en-Champsaur 1 avant et après la restauration de son lit.</figcaption></figure>

Seuls 2 paramètres ne semblent pas avoir été améliorés par la restauration du lit du Drac : la présence d'habitats caractéristiques aux abords immédiats des berges et l'artificialité de ces dernières. Ce second paramètre s'est même dégradé depuis 2016 puisqu'il était nul ou presque nul avant et juste après les travaux et qu'il atteint la valeur de 10/10 en 2021. Ceci s'explique sans doute par la présence d'un enrochement sur la rive droite du lit sur une part importante de la station. Celui-ci protège une ancienne gravière et ne devait pas être au contact de la rivière avant l'élargissement du lit. Enfin, la paramètre qui caractérise la présence d'habitats caractéristiques aux abords immédiats des berges reste constamment éloigné de la situation théorique de référence. On relève une légère amélioration en 2016 et 2018 grâce à un nombre relativement important de débris ligneux aux abords immédiats des berges. En 2021, ceux-ci ont presque entièrement disparus, peut-être suite au passage d'une crue importante quelques semaines avant le relevé Carhyce. En conclusion, on peut déduire de cette analyse des données et résultats Carhyce que la restauration effectuée semble avoir, dans son ensemble, effectivement permis à la rivière de retrouver spontanément des formes fluviales et un fonctionnement hydromorphologique proche de ce qui est attendu pour un cours d'eau à tresse de ce type.
## IV. Comparaison de l'Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce (IHC) avec le Morphological Quality Index (MQI)

La comparaison des distributions des valeurs de l'IHC pour les stations altérées et de référence à l'échelle de la France ou par HER indiquent assez clairement que l'indicateur multiparamétrique que nous proposons permet de mettre en évidence un écart aux situations théoriques de référence et donc d'identifier des altérations potentielles. Mais pour aller plus loin dans l'analyse, discuter les limites de l'indicateur et proposer un premier calibrage, nous avons comparé la valeur de l'IHC (Référentiel 2.0) de 97 stations Carhyce avec les résultats de l'Indice de Qualité Morphologique (MQI, Morphological quality index), développé par Rinaldi et al. (2013), et calculé sur les mêmes tronçons. Le MQI a été développé pour évaluer la qualité de l'état hydromorphologique de tronçons de cours d'eau. Il est construit selon une approche similaire de celle de l'IHC, c'est-à-dire le calcule d'écart(s) à une ou plusieurs situations de référence théorique correspondant à ce que devrait être un cours d'eau dont les processus géomorphologiques ne sont pas ou très peu perturbés. Contrairement à la méthode Carhyce, il ne repose toutefois pas sur des mesures in situ, mais plutôt sur une évaluation qualitative basée sur des expertises de terrain, de la télédétection et de l'analyse par SIG. Les processus géomorphologiques évalués dans le cadre du MQI concernent un éventail un peu plus large de paramètres hydromorphologiques que pour l'IHC. Le MQI repose en effet sur 28 paramètres alors que l'IHC est calculé à partir de 6 métriques reposant elles-mêmes sur 17 paramètres. Ces 28 paramètres sont classés en 3 catégories décrivant les formes et les ajustements du chenal ainsi que son artificialisation. Le MQI permet de classer les tronçons de cours d'eau selon 5 niveaux de qualité hydromorphologique (très bonne, bonne, modérée, mauvaise et très mauvaise) (Rinaldi et al., 2013 ; 2014 ; 2016 ; Belletti et al., 2018).

Les 97 stations Carhyce étudiés se répartissent dans 3 HER : Tables calcaires, Massif central Nord et Jura-Préalpes du Nord (Figure 26). Elles représentent un large panel de caractéristiques hydro-géomorphologiques et comptent des cours d'eau de toutes les tailles (superficie du bassin versant de 2,3 à 3331 km²), de toutes les pentes (de 0,005 à 6,6%), de toutes les $D_{50}$ (de 2 à 120 mm) et de tous les types ou niveaux d'altération. 22 d'entre eux font partie des stations dites de Référence, 23 des stations dites Altérées et 51 sont dites Indifférenciées. La mise en œuvre de la méthode Carhyce comme du MQI se fait à l'échelle de tronçons de cours d'eau mais leur taille peut être différente. Si le protocole de terrain Carhyce fixe la longueur du tronçon à 14 largeurs à plein bord, la longueur du tronçon fixé pour le MQI est variable, car elle résulte du découpage du réseau hydrographique en sections homogènes. Pour permettre la comparaison entre IHC et MQI, nous avons donc fixé la longueur maximale des tronçons MQI à 50 largeurs à plein bord (ces derniers débutant sur le transect le plus aval de la station Carhyce et pouvant déborder vers l'amont). Nous verrons plus loin que pour certaines stations, cette différence de longueur peut rendre la comparaison difficile entre IHC et MQI, puisque les altérations hydromorphologiques peuvent être localisées et ne concerner que la partie non commune des 2 tronçons (Fraudin, 2020 ; Gob et al., 2021 et Rivière, 2022).
<figure><img src="image_34.png" /><figcaption>Figure 26 et Table 18 : Localisation des 97 stations Carhyce ayant fait l'objet d'une évaluation MQI et nombre d'opérations concernées par classe d'altération.</figcaption></figure>

<table><thead><tr><th>Classes MQI</th><th>Valeurs MQI</th><th>Nb d'opérations</th></tr></thead><tbody><tr><td>Très Bon</td><td>0,85 à 1</td><td>25</td></tr><tr><td>Bon</td><td>0,7 à 0,85</td><td>27</td></tr><tr><td>Moyen</td><td>0,5 à 0,7</td><td>32</td></tr><tr><td>Mauvais</td><td>0,3 à 0,5</td><td>11</td></tr><tr><td>Très Mauvais</td><td>0 à 0,3</td><td>1</td></tr></tbody></table>

IHC et MQI fonctionnent dans des directions opposées : (i) plus la valeur de l'IHC est élevée, plus le tronçon est éloigné de la référence théorique ; (ii) plus la valeur du MQI est proche de 1, plus la qualité morphologique du tronçon est supposée bonne. Les Figures 27 et 28 présentent la comparaison entre l'IHC et le MQI. Les boxplots de la Figure 27 montrent que IHC et MQI présentent une tendance similaire sur les tronçons testés, avec une diminution générale de la valeur de l'IHC tandis que le MQI s'améliore. Les opérations classées « Mauvais » par l'indice italien ont une valeur d'IHC médiane proche de 0,55 ; et 75% d'entre elles ont un IHC supérieur 0,45. Celles classées « Bon » ont une valeur d'IHC médiane de 0,45 ; et 75% d'entre elles ont une valeur d'IHC supérieure à 0,35. La valeur d'IHC médiane des 2 classes regroupant les stations en « Bon » et « Très bon » état hydromorphologique selon le MQI est proche de 0,3. Mais, si 75% des stations classées « Bon » ne dépassent pas 0,38, la classe « Très bon » est plus dispersée avec 50% des opérations se distribuant entre 0,15 et 0,50. La classe « Très mauvais » ne compte qu'une opération, elle ne peut donc pas être discutée ici.

<figure><img src="image_35.png" /><figcaption>Figure 27 : Comparaison pour l'ensemble du jeu de données des valeurs d'IHC et de MQI des 97 stations Carhyce ayant fait l'objet d'une évaluation pour ces 2 indicateurs.</figcaption></figure>
En représentant ces mêmes données sous la forme d'un nuage de points (Figure 28A), on constate que les 2 indicateurs convergent dans l'évaluation qu'ils font de l'état hydromorphologique des stations mais que cette tendance est en partie masquée par un bruit relativement important se traduisant par un coefficient de corrélation faible (r² = 0,183). Les Figures 28B, 28C et 28D montrent les classes d'appartenance des stations, la pente des tronçons et la taille de leurs bassins versants. Ces graphiques confirment que les stations de référence ont une valeur de MQI et une valeur d'IHC indiquant des situations plutôt proches des références théoriques telles que fixées par les modalités de construction respectives ; et inversement plutôt éloignées pour les stations altérées. On voit aussi que dans notre jeu de données, les stations dont la pente est supérieure à 0,5% ont une valeur d'IHC relativement faible tandis que les stations de faible pente prennent toutes les valeurs possibles d'IHC. De la même façon, les stations drainant des petits bassin versants ont un IHC rarement supérieur à 0,5 alors que les bassins moyens ou de grande taille présentent toutes les situations.

Le coefficient de corrélation assez faible de la Figure 28A, et la grande dispersion de la classe « Très bon » du MQI de la Figure 27, s'expliquent principalement par une dizaine d'opérations *outliers* qui ne respectent pas la tendance générale entre les 2 indicateurs. Un groupe d'opérations sur des stations classées « Bon » et « Très bon » par le MQI (< 0,8) ont en effet un IHC supérieur à 0,5, indiquant un écart aux références asses important. Quelques stations avec un IHC inférieur à 0,45 sont également classées « Mauvais » voire « Très mauvais » par le MQI. L'analyse de ces *outliers* permet de mieux comprendre le fonctionnement des 2 indicateurs et de mettre en évidence leurs différences. On rencontre ainsi plusieurs cas de figure, parmi ces stations, pour lesquelles IHC et MQI indiquent des résultats contradictoires. Il y a tout d'abord celles pour lesquelles le MQI ne permet pas de mettre en évidence une altération, telle une incision, une absence de formes ou un pavage du lit ; il y a ensuite les stations pour lesquelles l'IHC n'identifie pas d'altération pourtant bien présente (et identifiée par le MQI), et enfin les stations pour lesquelles l'IHC indique une altération qui n'en est pas une.

Le premier cas de figure peut être illustré par la station Carhyce de la rivière Ecole (région Ile-de-France) classée en « Bon état » hydromorphologique par le MQI (0,7) mais dont la valeur de l'IHC (0,7) indique un écart fort aux références (Figure 28). Le tracé de ce cours d'eau est totalement rectiligne et l'analyse des cartes anciennes montre qu'il a été rectifié depuis au moins le début du XIXe siècle. Les modèles de géométrie de Carhyce montrent que le lit, artificiel, est moins profond et plus étroit et que sa pente est plus faible que celle des références régionales (GH = 25/25). Le lit est par ailleurs très homogène (Dfor = 13/20) et le substrat très peu mobile car la pente y est très faible (Dsub = 15/20). Ceci n'apparaît que partiellement dans l'évaluation faîte par le MQI. Les valeurs obtenues concernant la forme du chenal sont en effet élevées (synonyme d'altération) mais les composantes touchant à l'artificialité et aux ajustements du chenal sont assez bonnes car la rivière est dépourvue d'ouvrages en travers, traverse une zone forestière et n'a pas connu d'ajustement hydromorphologique ces dernières décennies. On voit donc au travers cet exemple que l'IHC permet la mise en évidence d'un déséquilibre ancien et difficile à déceler, et que le MQI n'a pu identifier.

Le Ruisseau de Rungis (région Ile-de-France) est un autre exemple de ce type d'écart entre IHC et MQI. Il s'agit d'un petit cours d'eau périurbain de la région parisienne qui a fait l'objet d'une restauration écologique. Il a une très bonne note MQI (0,87) car la station Carhyce s'écoule dans une petite forêt en dehors de la ville et son lit semble dépourvu d'aménagement. La valeur d'IHC est malgré cela assez élevée (0,59) mettant en évidence un lit très plat et peu diversifié (Dfor = 17/20), des particules sur le lit très peu mobiles et en partie couvertes de sédiments fins (Dsub = 20/20) et des abords immédiats de berges dépourvus d'habitats caractéristiques (Hab = 10/10). Si la restauration du Ru de Rungis semble avoir redonné une sinuosité à la rivière, les formes du lit et la dynamique de ses sédiments n'a lui pas été rétablie ce qui, selon l'IHC, ne lui permet pas de retrouver un bon fonctionnement hydromorphologique.
<figure><img src="image_36.png" /><figcaption>Figure 28 : Comparaison des valeurs d'IHC et de MQI des 97 stations Carhyce ayant fait l'objet d'une évaluation pour ces 2 indicateurs selon cas A. toutes opérations/stations confondues, B. classées selon le type d'opérations/stations (Altérées, Références ou Indiférenciées), C. classées selon la pente de la ligne d'eau, D. classées selon la taille de leur bassin versant.</figcaption></figure>
Le second cas de figure, celui pour lequel la valeur d'IHC est faible alors que le MQI indique une altération assez importante, peut être illustré par la station Carhyce de l'Aurence, laquelle traverse un parc urbain à Aixe-sur-Vienne. Dans ce cas, l'IHC n'indique pas de forte déviation par rapport aux modèles régionaux (IHC = 0,25), alors que le MQI classe la station en mauvais état morphologique (MQI = 0,36). Ceci est dû à la présence de 2 seuils de moulin juste à l'amont de la station Carhyce (mais dans le tronçon MQI) et à des protections de berges localisées sur plus de 80% de la station et uniformisant la forme en travers de la rivière. L'artificialisation du lit de l'Aurence affecte sa note MQI mais ne semble pas avoir eu d'impact sur la géométrie du lit (GH = 0/25) et peut en avoir eu sur les formes du fond du chenal (Dfor = 8/20). Le substrat, les habitats caractéristiques aux abords immédiats des berges et la ripisylve sont par ailleurs plutôt en bon état. L'IHC semble donc indiquer que, malgré ces aménagements, les conséquences sur le fonctionnement géomorphologique sont restées faibles. La Borne à Saint-Pierre-en Faucigny illustre ce même écart de diagnostic. Sa valeur de MQI est en effet très basse (MQI = 0,28) indiquant un très mauvais état hydromorphologique car, au droit de la station Carhyce, la rivière traverse une agglomération et son lit est tout à fait rectiligne, corseté entre des protections de berges, tandis que son débit solide est possiblement perturbé par plusieurs barrages à l'amont de la station. L'IHC n'est pas aussi sévère et lui attribue une note moyenne (IHC = 0,45). Ses berges artificialisées et son lit rectifié augmentent en effet sa valeur (Art = 10/10 et Gh = 18/25) mais diverses formes fluviales sont bien présentes (Dfor = 7/20) et la charge de fond est bien mobile (Dsub = 2/20). La ripisylve est également assez bien développée tout le long de la station (Rip = 0/15). On voit ainsi à travers ces 2 exemples que le MQI est très sensible à l'artificialisation du lit et des berges, faisant un lien direct entre elle et le fonctionnement hydromorphologique là où l'IHC permet de nuancer ce lien de causes à effets. Dans ces 2 exemples et sur la nuance apportée par l'IHC, si la rivière a bien été aménagée, elle conserve en effet malgré tout une certaine dynamique et une diversité de formes.

Enfin, le dernier cas de figure concerne les stations du présent chapitre mal évaluées par l'IHC. On peut ici citer les exemples du Taurion à Gentioux-Pigerolles et de la Savasse à Saint-Michel-sur-Savasse. Ces 2 stations sont classées en très bon état hydromorphologique par le MQI (respectivement 0,86 et 0,94) et ont des mauvaises valeurs pour l'IHC (respectivement 0,66 et 0,55). Dans les 2 cas, c'est essentiellement la métrique caractérisant la géométrie qui pose problème (GH = 25/25 pour les 2 stations). La profondeur et la largeur de ces 2 cours d'eau s'écartent en effet sensiblement des modèles régionaux alors que les rivières et leur bassin versant respectif ne présentent visiblement que très peu de processus géomorphologiques dysfonctionnels (ce qui explique le MQI très élevé). Le Taurion est un petit cours d'eau de tête de bassin qui s'écoule dans une grande dépression à faible pente caractéristique des hauts plateaux du Massif central. Dans ce type d'environnement, où la présence de zones humides contrôle l'hydrologie, les ruisseaux sont souvent de très petite taille et naturellement beaucoup moins larges et profonds qu'attendus pour une taille de bassin versant donnée. Les modèles de référence régionaux utilisés dans ce cas ne sont donc pas adaptés, ce qui affecte considérablement l'IHC. Au droit de la station Carhyce, la Savasse s'écoule quant-à-elle à travers un vaste cône alluvial du Pléistocène. Le lit y est donc incisé dans plusieurs mètres de dépôts alluviaux et la notion de niveau de la berge telle que considérée dans la méthode Carhyce n'a pas de sens dans ce cas.
# V. Discussions autour de l'Indicateur Hydromorphologique résultant de la méthode Carhyce (IHC)

La valeur de l'IHC accompagnée du diagramme radar, détaillant lui-même les valeurs des différentes métriques qui le compose, permettent d'évaluer le fonctionnement hydromorphologique d'une station et, le cas échéant, de suivre son évolution au cours du temps. Pour faciliter son interprétation, nous avons choisi de discrétiser ce nouvel indicateur en 5 classes d'écart aux situations théoriques de référence (Figure 29) :

<figure><img src="image_37.png" /><figcaption>Figure 29 : Discrétisation de l'IHC en 5 classes d'écart aux situations théoriques de référence traduisant une possible altération hydromorphologique.</figcaption></figure>

Les limites de classes ont été fixées de façon empirique en s'appuyant sur la distribution des stations altérées et de référence. Avec ces limites, 75% de nos stations classées comme références présentent des situations proches, voire très proches (25%), des situations théoriques de référence définies dans le cadre de la construction de l'IHC. Les stations classées comme altérées ont, quant à elles, une distribution de stations centrée sur les écarts moyens avec près de 40% de stations ayant un écart fort à très fort. La Figure 30 propose 5 exemples de stations illustrant chacune de ces classes d'écart :

* le Chéran à Jarsy 1 présentant un écart très faible (IHC = 0,12) ;

* l'Orgeval à Coulommiers 2 présentant un écart faible (IHC = 0,29) ;

* la Cure à Marigny l'Eglise 1 présentant un écart moyen (IHC = 0,48) ;

* l'Yvette à Longjumeau 1 présentant un écart fort (IHC = 0,60) ;

* la Salemouille à Marcoussis 1 présentant un écart très fort (IHC = 0,94).
Nous avons vu au travers de plusieurs exemples et grâce à la comparaison de l'IHC et du MQI que ces écarts étaient révélateurs de l'état hydromorphologique des stations. Si l'on reprend les stations restaurées présentées précédemment, on voit que, dans les 2 cas, la station passe d'un écart fort (IHC = 0,66 pour la Hem et 0,57 pour le Drac) à un écart faible (IHC respectivement à 0,25 et 0,29). On peut ainsi affirmer que la restauration a permis une amélioration de la qualité hydromorphologique pour 2 classes d'écart; et que celle-ci s'est maintenue pendant plusieurs années après les travaux. La comparaison des 2 indicateurs a également montré que chacun avait ses limites inhérentes à la façon dont ils étaient construits. L'IHC est basé sur une quantification par des mesures. Il est donc précis, permet de détecter des altérations peu voire non évidentes à identifier qualitativement, et donne la possibilité de les quantifier. Il est particulièrement indiqué pour comparer les stations et suivre leurs évolutions. Toutefois, l'IHC est d'application limitée lorsque les lois de géométrie hydraulique ne sont pas respectées. Ainsi, il peut montrer un écart aux références régionales non pas car le fonctionnement hydromorphologique est altéré directement ou indirectement par les activités et aménagements humains mais parce que les modèles de référence sont inadaptés (exemple du Taurion), ou parce que la rivière n'a pas de possibilités d'ajustement (ex. rivière à lit rocheux ou cas de la Savasse, détaillé précédemment). Il reste enfin logiquement dépendant de la qualité des données collectées (par exemple lors d'erreur de saisie dans une mauvaise unité de mesure).

<figure><img src="image_38.png" /><figcaption>Figure 30 : Mise en contexte *in situ* de l'IHC en différents degrés ou classes d'altération.</figcaption></figure>
Les différentes métriques composant l'IHC ont été testées par des agents de l'OFB pour l'Hexagone et pour l'Outre-mer, et la version présentée ici est la version la plus aboutie de ce nouvel indicateur a date d'édition de ce rapport, que ce soit dans les métriques et la discrétisation proposées. A l'expérience des autres opérateurs, cet indicateur pourra néanmoins être révisé, toutefois après une période référence. Il faut également garder à l'esprit que de tels indicateurs n'indiquent pas un idéal ou une valeur à atteindre à tout prix. L'uniformisation des lits et des milieux par l'utilisation trop rigide d'indicateurs par les gestionnaires et les consultants est un réel danger pour la diversité de notre environnement (Horacio Garcia, 2021). Les indicateurs tels que l'IHC ne doivent donc pas être utilisés comme des abaques, par exemple destinés à calibrer les formes d'un cours d'eau idéal, mais plutôt servir à alerter sur l'état d'un environnement, en détectant et quantifiant les altérations potentielles.

Pour parvenir à une prise en compte efficace des enjeux (préservation, restauration, etc.), ces alertes, et les indicateurs qui y concourent, doivent rester associés à une analyse circonstanciée du fonctionnement hydromorphologique du cours d'eau. En effet, l'abondante littérature à ce sujet montre qu'il n'existe pas de méthode parfaite pour à répondre à toutes les questions, ni toutes les échelles, pour l'évaluation, la restauration ou encore le suivi des cours d'eau. La multitude d'approches, de méthodes et d'outils développés au cours de ces dernières années devrait plutôt être combinée pour répondre aux multiples étapes et objectifs environnementaux. Il reste par exemple utile de considérer les résultats tirés de la méthode Carhyce en les couplant à d'autres indicateurs (Ex. Plateforme Pressions et risques d'impacts hydromorphologiques, PRHYMO) pour évaluer l'état hydromorphologique et étendre le contexte d'analyse, en allant du linéaire au bassin versant.

Enfin nous avons montré que, correctement utilisés, la banque de données Carhyce, ses métriques diagnostiques et l'IHC permettent d'identifier et de mesurer de manière fiable les altérations hydromorphologiques en fournissant les éléments essentiels à l'évaluation du fonctionnement hydromorphologique d'un cours d'eau cible. Rappelons ici que cette évaluation vaut à l'échelle de la station considérée : si la géométrie du chenal résulte de paramètres contrôlés à l'échelle du bassin versant (c'est-à-dire ceux qui affectent les débits liquides et solides), elle peut également résulter de contraintes locales (ex. extraction de sédiments, chenalisation, etc.).
# VI. Mise à jour de la base de données et refonte de l'Interface d'Exploitation des Données Carhyce (IED Carhyce)

## VI.1 Eléments-clés de la mise à jour de la base de données en 2024, et du déploiement de la nouvelle version du référentiel d'analyse Carhyce, ou Référentiel 3.0, dès le printemps 2025

### Mise à jour de la base de données alimentant IED Carhyce en 2024

Une nouvelle version de l'IED Carhyce (https://analytics.huma-num.fr/ied_carhyce/) a été publiée en septembre 2024. La base de données alimentant l'IED comporte à cette date 4625 opérations pour 2565 stations différentes. La Table 19 présente la répartition de ces opérations par HER et par département et régions d'Outre-mer (DROM) :

<table><tr><td>Alpes internes</td><td>89</td><td>Cotes calcaires Est</td><td>438</td><td>Méditerranéen</td><td>150</td></tr><tr><td>Alsace</td><td>32</td><td>Dépôts argilo sableux</td><td>52</td><td>Plaine Saône</td><td>73</td></tr><tr><td>Ardennes</td><td>38</td><td>Dépressions sédimentaires</td><td>14</td><td>Préalpes du Sud</td><td>75</td></tr><tr><td>Armoricain</td><td>577</td><td>Grands causses</td><td>31</td><td>Pyrénées</td><td>135</td></tr><tr><td>Causses aquitains</td><td>67</td><td>Jura-Préalpes Du Nord</td><td>306</td><td>Tables calcaires</td><td>1007</td></tr><tr><td>Cévennes</td><td>123</td><td>Landes</td><td>79</td><td>Vosges</td><td>157</td></tr><tr><td>Corse</td><td>64</td><td>Massif central Nord</td><td>304</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Coteaux aquitains</td><td>207</td><td>Massif central Sud</td><td>383</td><td></td><td></td></tr></table>

a

<table><tr><td>Guadeloupe</td><td>61</td></tr><tr><td>Guyane</td><td>27</td></tr><tr><td>La Réunion</td><td>34</td></tr><tr><td>Martinique</td><td>83</td></tr><tr><td>Mayotte</td><td>19</td></tr></table>

b

<caption>Table 19 : A. Répartition des opérations Carhyce traitées sous IED par HER hexagonale et/ou B. par département et région d'Outre-mer (DROM)</caption>

Cette mise à jour intègre différentes modifications des scripts de calcul des métriques et indicateurs Carhyce, préparant l'importante refonte présentée ci-dessous, en transfert de compétences et de résultats entre ancien et nouvelle convention de coopération OFB – CNRS. Ces modifications portent notamment sur :

1. la prise en compte des berges aux strates herbacées dominantes pour les opérations réalisées avec le protocole dans sa version stabilisée de 2017, afin de mettre en cohérence les résultats avec ceux des protocoles 2009 (pré-déploiement) et 2009-2016 ;

2. une correction sur le calcul des résidus aux modèles pour ceux combinant plusieurs HER ;

3. une optimisation du script pour la structuration de la base de données alimentant l'IED Carhyce ;

4. enfin, une optimisation des calculs des modèles de référence régionaux et résidus associés.

Cette mise à jour sera suivie d'une actualisation essentielle courant printemps 2025, avec le déploiement de la version 3 du référentiel d'analyse Carhyce.
Déploiement de la version 3 du référentiel d'analyse Carhyce (ou Référentiel 3.0) en 2025

La dernière mise à jour de l'IED (printemps 2025) s'accompagne d'une nouvelle version des référentiels régionaux considérés pour le calcul des paramètres de géométrie hydraulique. Cette troisième version du référentiel d'analyse dite « Référentiel 3.0 » ou « v3.0 » s'appuie sur l'opération la plus récente de chaque station de référence lorsque pertinent, et sur 10 nouvelles stations indexées dans les modèles. 24 stations ont, à l'inverse, été retirées du jeu des stations de référence après validation conjointe OFB – CNRS (i-e leur statut en tant que références hydromorphologiques peu ou non perturbées ayant été remis en cause). Le Référentiel 3.0 ainsi mis en place compte 517 stations (Table 20).

<table><thead><tr><th></th><th>Code HER/DROM<br>ou spécifique</th><th>Nombre de<br>références<br>(Δ v 2.0 vs v 3.0)</th><th>Largeur<br>à plein bord</th><th>Profondeur max.<br>à plein bord</th><th>Surface mouillée<br>à plein bord</th><th>Larg./Prof.<br>à plein bord</th><th>Profondeur<br>des mouilles</th><th>Pente<br>de la ligne d'eau</th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="9"><strong>Hexagone</strong></td></tr><tr><td>Alpes internes</td><td>02</td><td>15 (-1)</td><td>0,38</td><td>0,05</td><td>0,42</td><td>0,32</td><td>0,02</td><td>0,70</td></tr><tr><td>Alsace</td><td>18</td><td>3 (-1)</td><td>NA</td><td>NA</td><td>NA</td><td>NA</td><td>NA</td><td>NA</td></tr><tr><td>Ardennes</td><td>22</td><td>5 (+1)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Armoricain</td><td>12</td><td>64 (-1)</td><td>0,84</td><td>0,75</td><td>0,90</td><td>0,29</td><td>0,23</td><td>0,23</td></tr><tr><td>Causses aquitains</td><td>11</td><td>6 (=)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cévennes</td><td>08</td><td>23 (=)</td><td>0,83</td><td>0,66</td><td>0,81</td><td>0,61</td><td>0,51</td><td>0,82</td></tr><tr><td>Corse</td><td>16</td><td>16 (=)</td><td>0,38</td><td>0,15</td><td>0,31</td><td>0,11</td><td>0,30</td><td>0,27</td></tr><tr><td>Coteaux aquitains</td><td>14</td><td>6 (=)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Cotes calcaires Est</td><td>10</td><td>24 (=)</td><td>0,79</td><td>0,69</td><td>0,77</td><td>0,22</td><td>0,25</td><td>0,07</td></tr><tr><td>Dépôts argilo sableux</td><td>20</td><td>3 (=)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Dépressions sédimentaires</td><td>17</td><td>1 (=)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Grands causses</td><td>19</td><td>7 (=)</td><td>0,96</td><td>0,76</td><td>0,90</td><td>0,21</td><td>0,14</td><td>0,11</td></tr><tr><td>Jura-Préalpes du Nord</td><td>05</td><td>36 (+1)</td><td>0,73</td><td>0,61</td><td>0,76</td><td>0,47</td><td>0,22</td><td>0,41</td></tr><tr><td>Landes</td><td>13</td><td>18 (=)</td><td>0,81</td><td>0,45</td><td>0,80</td><td>0,38</td><td>0,00</td><td>0,27</td></tr><tr><td>Massif central Nord</td><td>21</td><td>56 (=)</td><td>0,92</td><td>0,64</td><td>0,91</td><td>0,35</td><td>0,24</td><td>0,45</td></tr><tr><td>Massif central Sud</td><td>03</td><td>66 (=)</td><td>0,86</td><td>0,65</td><td>0,82</td><td>0,50</td><td>0,46</td><td>0,43</td></tr><tr><td>Méditerranéen</td><td>06</td><td>14 (=)</td><td>0,33</td><td>0,38</td><td>0,44</td><td>0,03</td><td>0,25</td><td>0,08</td></tr><tr><td>Plaine Saône</td><td>15</td><td>2 (=)</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Préalpes du Sud</td><td>07</td><td>17 (-1)</td><td>0,66</td><td>0,25</td><td>0,70</td><td>0,45</td><td>0,33</td><td>0,73</td></tr><tr><td>Pyrénées</td><td>01</td><td>20 (=)</td><td>0,87</td><td>0,55</td><td>0,83</td><td>0,38</td><td>0,24</td><td>0,69</td></tr><tr><td>Tables calcaires</td><td>09</td><td>34 (-7)</td><td>0,80</td><td>0,47</td><td>0,78</td><td>0,13</td><td>0,10</td><td>0,48</td></tr><tr><td>Vosges</td><td>04</td><td>17 (-3)</td><td>0,61</td><td>0,29</td><td>0,51</td><td>0,56</td><td>0,46</td><td>0,66</td></tr><tr><td>&gt; Rivières en tresses</td><td></td><td>Modèle typologique</td><td>7</td><td>0,84</td><td>0,49</td><td>0,90</td><td>0,29</td><td>0,37</td><td>0,86</td></tr><tr><td colspan="9"><strong>Modèles combinés<br>pour l'Hexagone</strong></td></tr><tr><td>Collinéen Est</td><td>10/22</td><td>29</td><td>0,76</td><td>0,79</td><td>0,81</td><td>0,02</td><td>0,37</td><td>0,21</td></tr><tr><td>Plaine/collinéen calcaire</td><td>9/11</td><td>40</td><td>0,74</td><td>0,53</td><td>0,74</td><td>0,16</td><td>0,20</td><td>0,58</td></tr><tr><td>Plaine/collinéen détritique</td><td>13/14/15/17/20</td><td>28</td><td>0,72</td><td>0,55</td><td>0,75</td><td>0,09</td><td>0,00</td><td>0,53</td></tr><tr><td colspan="9"><strong>Outre-mer</strong></td></tr><tr><td>Guadeloupe</td><td>971</td><td>11 (=)</td><td>0,80</td><td>0,29</td><td>0,66</td><td>0,67</td><td>0,23</td><td>0,16</td></tr><tr><td>Guyane</td><td>973</td><td>25 (=)</td><td>0,78</td><td>0,56</td><td>0,78</td><td>0,19</td><td>0,38</td><td>0,52</td></tr><tr><td>La Réunion</td><td>974</td><td>8 (=)</td><td>0,62</td><td>0,03</td><td>0,37</td><td>0,63</td><td>0,24</td><td>0,02</td></tr><tr><td>Martinique</td><td>972</td><td>10 (=)</td><td>0,78</td><td>0,58</td><td>0,78</td><td>0,64</td><td>0,48</td><td>0,52</td></tr><tr><td>Mayotte</td><td>976</td><td>10 (=)</td><td>0,12</td><td>0,07</td><td>0,01</td><td>0,35</td><td>0,02</td><td>0,14</td></tr><tr><td>&gt; Montagnes volcaniques tropicales</td><td></td><td>Modèle typologique insulaire</td><td>29</td><td>0,78</td><td>0,00</td><td>0,51</td><td>0,72</td><td>0,04</td><td>0,26</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_39.png" /><figcaption>Table 20 : Modèles de référence hydromorphologiques Carhyce avec, pour chaque, nombre de stations de référence par HER, DROM, modèles combinés ou typologiques (entre parenthèse, l'évolution entre référentiels 2.0 et 3.0), R² et p-value.</figcaption></figure>

La comparaison des référentiels d'analyse v2.0 et v3.0 montre, comme cela avait été le cas entre les v1.0 et v2.0, une grande stabilité des références, et ce malgré l'ajout ou le retrait de nouvelles stations (Figures 31 et 32). On voit par exemple pour le modèle regroupant les « largeurs moyennes à plein bord » de l'HER « Tables calcaires » que, malgré la suppression et l'ajout de plusieurs stations, l'évolution reste minime. Dans cette HER, la nouvelle version du référentiel compte au total 7 stations de moins. L'HER « Vosges » a, quant à elle, perdu 3 stations de référence. La relation entre la largeur moyenne à plein bord et la taille du bassin versant n'évolue malgré cela que très légèrement. Dans cette HER, la v3.0 du modèle de référence correspondant est positionné un peu au-dessus de l'ancien modèle. Les modèles « Landes » et « Cotes calcaires Est » n'évoluent quant à eux pratiquement pas entre les 2 versions du référentiel. Le constat est le même lorsqu'on s'intéresse aux hauteurs maximales moyenne à plein bord (Figure 32). On voit par exemple une très grande stabilité du modèle pour les HER « Massif armoricain » et « Jura-Préalpes du Nord ». On voit que d'un passage (opération)
à l'autre, il peut y avoir une variation, souvent mineure, de la profondeur mesurée sur une même station mais que le modèle est quant à lui très peu modifié. Les variations pour certaines stations de l'HER « Cévennes » sont plus notables mais le modèle n'évolue malgré tout que très légèrement, et concerne plutôt les stations de petite taille. Parmi les exemples exposés ici, les seules modifications notables concernent d'une part le territoire de la Martinique qui, dans cette nouvelle version, obtient un modèle de référence désormais significatif pour la profondeur à plein bord, alors qu'il ne l'était pas auparavant (la pente de la droite de régression du modèle concerné est d'ailleurs beaucoup plus conforme à ce qui est ordinairement observé pour ce genre de relation) ; et d'autre part le territoire de la Corse, pour lequel 4 modèles sur 6 deviennent désormais significatifs, contre aucun auparavant.

<figure><img src="image_40.png" /></figure>

Figure 31 : Comparaison des modèles de référence sur les largeurs moyennes à plein bord selon les versions 2.0 et 3.0 du référentiel d'analyse Carhyce. Les points noirs sont les stations de référence n'ayant pas fait l'objet d'une nouvelle opération entre v2.0 et v3.0.
<figure><img src="image_41.png" /><figcaption>Figure 32 : Comparaison de modèles de référence sur les hauteurs maximums moyennes à plein bord selon les versions 2.0 et 3.0 du référentiel d'analyse Carhyce. Les points noirs sont les stations de référence n'ayant pas fait l'objet d'une nouvelle opération entre v2.0 et v3.0.</figcaption></figure>
## VI.2 Refonte de l'IED Carhyce pour l'intégration de l'IHC et de ses métriques

Pour permettre la visualisation des résultats relatifs à l'IHC nouvellement créé, et des métriques le composant, mais également répondre aux demandes d'évolutions techniques ou ergonomiques formulées par les utilisateurs de la plateforme, l'IED Carhyce (https://analytics.huma-num.fr/ied_carhyce/) a subi une refonte substantielle, et continuera d'évoluer. Tout en restant dans la continuité de la précédente version, son organisation générale a été repensée autour des 2 composantes essentielles du programme Carhyce (1) la mise à disposition de son catalogue de données valorisées et (2) la fourniture d'un outil d'évaluation intégrateur, simple de compréhension et de lecture, et considérant, ensemble, les indicateurs et les métriques associées.

L'ensemble des données retravaillées et valorisées peut dorénavant être consulté via l'onglet « Catalogue de données » (Figure 33), onglet dans lequel ont été regroupés les tableaux de données, les mises en forme graphiques ainsi que les modèles régionalisés. L'onglet « Graphique » disparait au profit de différentes rubriques accessibles en direct dans le catalogue de données (profils en travers, en long et 3D, visualisation de la composition du substrat et de la ripisylve ou encore visualisation des modèles). Un onglet de téléchargement permet d'exporter les principaux graphiques et tableaux de données concernant les opérations, les transects et les berges associées, les points de mesure ou encore les informations granulométriques correspondantes.

Cette nouvelle version de l'interface rend également accessible l'évaluation des stations par une seule entrée, l'onglet « Evaluation », selon les diverses métriques présentées précédemment (p.m. Géométrie, GH ; formes, Dfor ; Substrat, Dsub ; Habitats, Hab ; Ripisylve, Rip ; Artificialité, Art) (Figure 33), puis l'IHC qui les agrège. Chaque sous-onglet représentant une métrique ou un indicateur est ensuite divisé en 3 fenêtres : (1) la première présente la métrique sous forme d'un graphique, (2) la seconde propose des données d'interprétation (souvent à partir d'un menu déroulant), (3) et la troisième enfin des clés d'analyse. Les données d'interprétation reprennent pour cela certains graphiques du catalogue de données. Par exemple,

* pour la métrique GH on retrouve dans la première fenêtre l'IMG et le valeur GH associée puis, dans la seconde, les modèles régionaux (sélectionnés à partir du menu déroulant) ; et enfin, dans la dernière, la discrétisation des classes relative à l'IMG.

* pour la métrique Dsub, on retrouve dans la première fenêtre un graphique présentant la mobilité potentielle par taille de substrat $D_{16}$, $D_{50}$ et $D_{84}$ ainsi que le taux de fines de la station puis, dans la seconde fenêtre, la courbe granulométrique issue de l'échantillonnage de Wolman et le diagramme triangulaire correspondant ; et enfin, dans la dernière, des éléments permettant d'interpréter ces différents graphiques.

Notons qu'en entrant dans les onglets « Géométrie » et « IHC », il est demandé de choisir le type de modèles de référence utilisé pour le calcul de l'indicateur (HER ou Modèles combinés, Montagnes volcaniques tropicales, Rivières en tresses).
D'autres évolutions ont enfin été apportées dans cette nouvelle version de l'IED, pour répondre aux demandes des utilisateurs. Les 3 principales concernent :

* le bandeau de « Sélection des données », pour lequel le choix des stations peut désormais se faire également à partir de l'HER, du département ou du bassin administratif ciblé ;

* l'onglet des « Cartes », lequel est désormais découpé entre l'échelle de la station, celle de la France hexagonale, de la Guadeloupe et de la Martinique, de la Guyane, de Mayotte et de La Réunion ;

* l'onglet « Export » permet d'exporter l'ensemble des données et graphiques pour une opération donnée, ou d'exporter une fiche de synthèse au format PDF, avec des graphiques préalablement sélectionnés (sélection par paramètre et groupes de graphiques).

<figure><img src="image_42.png" /><figcaption>Figure 33 : Visuel de la nouvelle version de l'Interface d'Exploitation des Données de Carhyce permettant d'afficher l'Indicateur Hydromorphologique de Carhyce (IHC), et les métriques qui le composent (visuel susceptible d'évoluer).</figcaption></figure>
## VII. Etablissement d'un protocole permettant une surveillance et une évaluation automatisées et à distance du fonctionnement hydromorphologique des cours d'eau français

Les données de télédétection dans leur ensemble (imagerie satellitaire, LiDAR aéroporté, photogrammétrie, etc.) ont déjà montré leur intérêt pour la compréhension et le suivi du fonctionnement hydromorphologique des cours d'eau à large échelle. Aujourd'hui, la finesse des données qui peuvent être acquises, la facilité d'acquisition ainsi que la performance des traitements permettent d'envisager d'utiliser ces données pour la caractérisation des cours d'eau à des échelles très fines (échelle du tronçon), et avec une grande précision.

Des réflexions ont été menées par Gob et al. (2021) quant à l'adaptation du protocole de terrain Carhyce aux grands cours d'eau à partir de données et méthodes de télédétection, ceci pour des questions d'accessibilité, de dangerosité ou encore de temps d'acquisition. Une des pistes explorées et qui s'avérait alors prometteuse reposait sur l'utilisation de données LiDAR, soit des données topographiques à forte densité et haute précision. La technologie LiDAR (light detection and ranging) repose sur un principe de télédétection active. L'émetteur-récepteur émet un signal lumineux vers la surface à cartographier et enregistre le retour d'onde renvoyé par les éléments de la surface (végétation, bâtiment, sol, etc.). Cette technologie est utilisée depuis plusieurs années pour différents types d'applications et montrent en particulier un net avantage par rapport à la photogrammétrie aéroportée, dans les secteurs sous couvert végétal. Le LiDAR permet en effet de produire des modèles numériques de terrain (MNT), c'est-à-dire de décrire l'altitude du sol, même sous couvert végétal.

Après avoir couvert les grandes plaines alluviales dans le cadre de la Directive Inondation, l'IGN a lancé depuis 2021, et pour 5 ans, le programme LiDAR HD dont l'objectif, à l'horizon 2025 est « de produire et diffuser une cartographie 3D de l'intégralité du sol et du sursol » du territoire français à partir de données LiDAR. Ces données doivent ainsi permettre de décrire la topographie du terrain avec une très haute densité de points (>10 impulsions/m²) et de construire des MNT (modèles numériques de terrain) et MNS (modèle numérique de surface) assez fins pour caractériser la géométrie de la plaine alluviale et de la partie émergée du lit mineur. Des travaux ont déjà montré le potentiel de ce type de données pour la caractérisation de la morphologie des cours d'eau à l'échelle de profils transversaux (Faux et al., 2009 ; McKeans et al., 2009 ; Dunesme, 2015 ; Thommeret, 2016 ; De Rosa et al., 2019 ; Fermen, 2021), ouvrant à différentes perspectives de recherche.

Fort de ces travaux et expériences, il a été décidé de mener un programme de recherche et développement spécifiquement dédié à l'intégration de la télédétection dans la caractérisation hydromorphologique des cours d'eau français, en complémentarité des méthodes de terrain plus traditionnelles comme Carhyce. L'objectif est, outre la caractérisation stricto sensus, de tester cette complémentarité à différents niveaux (couverture spatiale et types de stations réalisables selon les différents procédés, types de données collectées, validité et correspondance au terrain, etc.). In fine, cela recoupe des enjeux de prospective et d'innovation technologique pour l'acquisition de données environnementales avec des méthodes de traitement reproductibles et adaptées (i) à ces nouvelles données et (ii) à l'objectif d'évaluation (indicateurs environnementaux). Ce programme a été nommé TELHYMOC pour *Télédétection et automatisation de la Surveillance et de l'Evaluation hydromorphologiques DCE en association du référentiel d'analyse diagnostic CARHYCE 2023 – 2027*. Il associe en coopération l'OFB et le LGP (UPEC/CNRS) et s'appuie sur différents moyens : 1 thèse portant sur la Caractérisation automatisée des géométries hydrauliques des cours d'eau français à partir du LiDAR HD menée par A. Rétat, des stages, et les moyens et compétences de l'OFB. Ce programme
fournit et fournira ses propres productions. Enfin, des premières réflexions menées dans le cadre du programme TELHYMOC naquit l'idée de mettre en place dès 2024 un groupe d'expertise scientifique et technique plus large, inter-établissements, au format « consortium R&D » et visant à partager annuellement travaux et expériences liant télédétection et données environnementales autour des cours d'eau : le consortium de recherche « Télédétection et hydromorphologie ». Ce dernier se réunit ainsi chaque année sous l'animation des porteurs du programme TELHYMOC (K. Kreutzenberger, N. Thommeret).

VIII. Bibliographie

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