Act 00061 modélisation des plaines inondables des rivières des prairies et des Milles-Îles à l'aide d'outils géomatiques open source

Modélisation des plaines inondables des

rivières des Prairies et des Mille-Îles à

l’aide d’outils géomatiques open source

Alain Hotte, Chef de projet en géomatique

Communauté métropolitaine de Montréal

Simon mercier, Vice-président, solutions

Mapgears Inc.

Géomatique 2016, 19 octobre 2016

DÉROULEMENT LA COMMUNAUTÉ

HISTORIQUE

LE PROJET

LA MÉTHODOLOGIE

LES OUTILS

DÉMO

CONCLUSION

QUESTIONS

Alain Hotte, Chef de projet en géomatique

Communauté métropolitaine de Montréal

Simon mercier, Vice-président, solutions

Mapgears Inc.

Géomatique 2016, 19 octobre 2016

LA COMMUNAUTÉ • La CMM en chiffres

• Les compétences de la CMM

• Les outils de la CMM

LA COMMUNAUTÉ La CMM en chiffres

LA COMMUNAUTÉ Les compétences de la CMM

LA COMMUNAUTÉ Les outils de la CMM

HISTORIQUE DES ZONES INONDABLES • Première génération (1970…1980)

• Deuxième génération (1990…2000)

• Troisième génération (2010...2020)

• Historique des zones inondables Première génération (1970…1980)

• Cotes de 20 ans et de 100 ans déterminées par des données empiriques suite aux grandes inondations de 1974

• Plans 1:10 000 à partir de courbes de niveau à 0,5 m d’équidistance

• Comité mixte fédéral-provincial

• Principe du «pinceau large»




Historique des zones inondables Deuxième génération (1990…2000)

• Cotes de 20 ans et de 100 ans déterminées par un modèle hydraulique 1D (sections)

• Plans 1:2 000 à partir de courbes de niveau à 0,5 m d’équidistance

• Cartographie plus détaillée, progression vers le numérique et les orthophotos

Historique des zones inondables Deuxième génération (1990…2000)

Historique des zones inondables Troisième génération (2010…2020)

• Cotes de 2 ans de 20 ans et de 100 ans déterminées par un modèle hydraulique 2D (maillage dense d’éléments finis)

• Topographie fine déterminée par levé LiDar aéroporté à haute densité

• Cartographie plus précise et connaissance des zones d’incertitude grâce à la modélisation 3D



LE PROJET

• Les besoins

• Les enjeux

• Les livrables

LE PROJET Les besoins

• Fournir aux MRC, Municipalités et arrondissements tous les outils géomatiques modernes requis pour une gestion et application éclairée de la règlementation sur les zones inondables.

• Fournir aux propriétaires riverains, aux banques, compagnies d’assurances et arpenteurs-géomètres toutes les informations disponibles afin de leur permettre de bien évaluer les risques.

LE PROJET Les enjeux

• Plusieurs ouvrages hydrauliques et de nombreuses îles affectent les débits et les cotes;

• Les rives sont très artificialisées et densément développées;

• Plus de 1 000 propriétés potentiellement affectées pour un total de plusieurs centaines de millions de valeur foncière;

• Quantité énorme de données à manipuler;

• Communications constantes avec l’ensemble des MRC, municipalités et arrondissements impliquées, tout au long du processus;

• Budget limité et échéanciers serrés.

LE PROJET Les livrables

• Une cartographie SQRC 1 : 2 000 officielle montrant les limites des récurrences de 2 ans, de 20 ans et de 100 ans;

• Les géométries polygonales vectorielles de ces limites;

• La méthodologie utilisée et l’ensemble des données intermédiaires, comme le nuage de points LiDar, le MNT, les MNE_2ans, MNE_20ans, MNE_100ans, etc.

LA MÉTHODOLOGIE

• Pour la topographie

• Pour l’hydrographie

• Pour les limites des zones inondables

LA MÉTHODOLOGIE Pour la topographie

• Levé LiDar aéroporté à une densité moyenne de 13 points par mètre carré (double balayage à 6,5 pts/m2) avec classification assistée manuellement. Contrôles terrain réalisés par le fournisseur, précision altimétrique observée de l’ordre de 5 cm;

• Doublage des contrôles terrains réalisés par une deuxième firme d’arpenteurs-géomètres (environ 900 points observés par GPS à 2 époques et post-traitement). Confirmation de la précision altimétrique observée de l’ordre de 5 cm;

• Génération de tuiles matricielles de 1 km x 1 km à 25 cm de résolution pour les points au sol (MNT) (16 000 000 pixels par tuile);

LA MÉTHODOLOGIE Pour l’hydrographie

• Collaboration avec l’hydrologue ayant réalisé l’étude hydrologique;

• Utilisation de parcours de rive pour générer un modèle mathématique 3D d’éléments finis (TIN) de la surface théorique de l’eau pour les cotes de crues de 2 ans, de 20 ans et de 100 ans ;

• Génération de tuiles matricielles de 1 km x 1 km à 25 cm de résolution pour chacun des 3 ensembles de cotes de crues (16 000 000 pixels par tuile);

LA MÉTHODOLOGIE Pour les limites des zones inondables

• Différence entre le MNT et le MNE_2ans ou MNE_20ans ou MNE_100ans. Négatif = inondé, 0 = Limite, Positif = Exondé;

• Vérification des possibilités de connections souterraines (ponceaux) pour les zones inondables non connectés à la rivière et nettoyage des pixels isolés;

• Double vérification des limites par algorithme de «flood fill» à partir des sections au centre de la rivière;

• Génération de masques matriciels de 1 km x 1 km à 25 cm de résolution pour chacun des 3 ensembles de cotes de crues (16 000 000 pixels par tuile);

• Vectorisation et lissage des polygones.

LES ÉTAPES

ÉTAPE 1

ACQUISITION

ÉTAPE 2

TRAITEMENTS

ÉTAPE 3

VALIDATIONS

ÉTAPE 4

DIFFUSION

• Validation et

approbation des

plans finaux

• Publication sur site

web

• Feuillets SQRC 1:2000

finaux

• Fichiers vectoriels finaux

• Nettoyage raster

• Lissage des

vecteurs

• Connectivité

• Feuillets SQRC 1:2000

préliminaires

• Orthophoto

• MNT

• Indexation

• Analyses raster

• Vectorisation

• Tuiles de fichiers

techniques

• Imagerie

• Points de contrôles

• Topographie (LiDar)

• Modèle hydraulique

3D (TIN)

TÂCHES

LIVRABLES

• Janvier 2017

• Novembre 2016 à

• Décembre 2016

Août 2016 à

Novembre 2016

Avril 2016 à

Juillet 2016

CALENDRIER

• Données brutes

LES OUTILS

• Pour les traitements

• Pour la diffusion

LES OUTILS Pour les traitements

• Stockage

– Base de données Postgres/Postgis

• Analyse

– Librairies GDAL/OGR et scripts Python

– Librairie PDAL pour le LiDar

• Visualisation

– QGIS

LES OUTILS Pour la diffusion

• Stockage

– Base de données Postgres/Postgis

• Traitement

– Mapserver/mapcache

– Entwine/Greyhound

• Visualisation

– Evouala/potree

Les outils open source les données

• 516 fichiers LiDAR

• 10MM de points

• 47G format LAZ

Les outils open source Indexation

Fichiers LiDAR

Transformation des fichiers en pyramide de tuiles (7,139,775,980 – 99G)

Traitement entwine

niveau de

généralisation

Les outils open source Serveur pour diffusion web

Serveur Greyhound

http

Diffusion des tuiles de points (streaming)

REST API

Les outils open source Visualisation web


potree.org


plas.io


speck.ly

Intégration LiDAR dans eVouala Plateforme web

eVouala est une Plateforme web géo-décisionnelle libre-service, simplifiant la collaboration et l’exploitation de données géo-référencées par des utilisateurs non spécialisés

DÉMONSTRATION

DÉMO

Aide mémoire démo 1- Connexion Greyhound 2- Intégration viewers 3- Carte sur LiDAR 4- Fonctions +++Gestion budget de points, Matériel, Classification,

CONCLUSION

CONCLUSION

• Les nouvelles technologies et outils géomatiques permettent maintenant de réaliser une modélisation du territoire (topographie) et des phénomènes hydrauliques (cotes d’inondation) s’approchant de la réalité;

• Les outils géomatiques ouverts permettent de systématiser les opérations de stockage, de traitement et de diffusion des informations de façon reproductible, rapidement et économiquement;

QUESTIONS ?

MERCI POUR

VOTRE ATTENTION Simon Mercier

Vice-Président, solutions [email protected]

Alain Hotte

Chef de projet en géomatique [email protected]

Géomatique 2016 19 octobre 2016

Technology

Act 00061 modélisation des plaines inondables des rivières des prairies et des Milles-Îles à l'aide d'outils géomatiques open source