1. Une méthodologie de modélisation numérique de terrain pour la simulation hydrodynamique bidimensionnelle
- Author
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Secretan, Y., Leclerc, M., Duchesne, S., Heniche, M., Secretan, Y., Leclerc, M., Duchesne, S., and Heniche, M.
- Abstract
L'article pose la problématique de la construction du Modèle Numérique de Terrain (MNT) dans le contexte d'études hydrauliques à deux dimensions, ici reliées aux inondations. La difficulté est liée à l'hétérogénéité des ensembles de données qui diffèrent en précision, en couverture spatiale, en répartition et en densité, ainsi qu'en géoréférentiation, notamment. Dans le cadre d'un exercice de modélisation hydrodynamique, toute la région à l'étude doit être documentée et l'information portée sur un support homogène. L'article propose une stratégie efficace supportée par un outil informatique, le MODELEUR, qui permet de fusionner rapidement les divers ensembles disponibles pour chaque variable qu'elle soit scalaire comme la topographie ou vectorielle comme le vent, d'en préserver l'intégrité et d'y donner accès efficacement à toutes les étapes du processus d'analyse et de modélisation. Ainsi, quelle que soit l'utilisation environnementale du modèle numérique de terrain (planification d'aménagement, conservation d'habitats, inondations, sédimentologie), la méthode permet de travailler avec la projection des données sur un support homogène de type maillage d'éléments finis et de conserver intégralement l'original comme référence. Cette méthode est basée sur une partition du domaine d'analyse par type d'information : topographie, substrat, rugosité de surface, etc.. Une partition est composée de sous-domaines et chacun associe un jeu de données à une portion du domaine d'analyse par un procédé déclaratoire. Ce modèle conceptuel forme à notre sens le MNT proprement dit. Le processus de transfert des données des partitions à un maillage d'analyse est considéré comme un résultat du MNT et non le MNT lui-même. Il est réalisé à l'aide d'une technique d'interpolation comme la méthode des éléments finis. Suite aux crues du Saguenay en 1996, la méthode a pu être testée et validée pour en démontrer l'efficacité. Cet exemple nous sert d'illustration., This article exposes the problem of constructing a Numerical Terrain Model (NTM) in the particular context of two-dimensional (2D) hydraulic studies, herein related to floods. The main difficulty is related to the heterogeneity of the data sets that differ in precision, in spatial coverage, distribution and density, and in georeference, among others. Within the framework of hydrodynamic modelling, the entire region under study must be documented and the information carried on a homogeneous grid. One proposes here an efficient strategy entirely supported by a software tool called MODELEUR, which allows to import, gather and merge together very heterogeneous data sets, whatever type they are, scalar like topography or vectorial like wind, to preserve their integrity, and provide access to them in their original form at every step of the modelling exercise. Thus, whatever the environmental purpose of the modelling exercise (enhancement works, sedimentology, conservation of habitats, flood risks analysis), the method allows to work with the projection of the data sets on a homogeneous finite element grid and to conserves integrally the original sets as the ultimate reference. This method is based on a partition of the domain under study for each data type: topography, substrates, surface roughness, etc. Each partition is composed of sub-domains and each of them associates a data set to a portion of the domain in a declarative way. This conceptual model represents formally the NTM. The process of data transfer from the partitions to the final grid is considered as a result of the NTM and not the NTM itself. It is performed by interpolation with a technique like the finite element method. Following the huge Saguenay flood in 1996, the efficiency of this method has been tested and validated successfully and this example serves here as an illustration.The accurate characteristics description of both river main channel and flood plain is essential to any hydrodynamic simulat
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- 2001
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