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ISSN (Print) 0770-7576 - ISSN (Online) 2507-0711
Published by Université de Liège Homepage  [9 journals]
  • La paléo-vallée mosane de Barchon (Province de Liège, Belgique) : de
           sa genèse jusqu’au lambeau de terrasse

    • Abstract: Le lambeau de Barchon appartient à une très haute terrasse mosane et son intégration dans les modèles repose uniquement sur une altitude souvent estimée de la base du cailloutis ; elle varie entre 160 et 175 m selon les auteurs, ce qui a conduit à le placer dans quatre terrasses différentes. Deux chantiers d’envergure ont mis au jour son cailloutis, la couverture loessique et le socle en plusieurs endroits, si bien qu’en plus des données altimétriques, une étude sédimentologique a été possible. De ce fait, les principales étapes de la formation de la paléo-vallée correspondante ont pu être reconstituées. The Barchon gravel belongs to a very high Mosan terrace and its integration into the models refers only on the estimated elevation of its base that ranges between 160 and 175 m according to the authors. This led to place that gravel in four different terraces. Two large-scale workings uncovered the gravel, the loess cover and the basement in several places, so that in addition to altimetric data, a sedimentological study was possible. As a result, the main stages of the formation of the corresponding paleo-valley could be reconstituted.
      PubDate: Mon, 30 May 2022 00:00:00 +020
       
  • Déformation plio-quaternaire de la plateforme européenne au front de la
           zone de collision alpine

    • Abstract: Les massifs paléozoïques d’Europe nord-occidentale ont quasi tous connu, à des degrés divers, une surrection au cours du Pliocène et/ou du Quaternaire. Quoiqu’on ait proposé d’expliquer ces soulèvements, soit par un plissement lithosphérique de la plateforme européenne au front de l’arc alpin, soit par la présence d’une série de panaches mantelliques au sein du manteau supérieur, aucun accord n’existe quant à une cause d’ensemble des mouvements, en particulier par manque d’information temporelle précise sur leur évolution. Nous abordons ici la question par l’analyse morphométrique des bassins de rivière sur la base d’un indice composite quantifiant le degré d’avancement de la réponse régionale par incision des systèmes de drainage à un signal tectonique de soulèvement. Appliquée à 7 478 bassins de toute taille, cette mesure effectuée à partir des données altimétriques SRTM 3’’ identifie une vaste zone de la plateforme où les valeurs d’indice évoluent de façon cohérente, témoignant d’un soulèvement d’ensemble dont l’axe se propage depuis la marge de la chaîne alpine, où il se manifeste dès 2,5 – 2 Ma, vers le NNO et le NO, où on l’observe récemment au NO du Bassin parisien et au NNO du Massif schisteux rhénan. Dans le contexte de l’évolution géodynamique de l’arc alpin au Néogène et au Quaternaire et de ses répercussions sur son avant-pays, nous interprétons ce soulèvement plio-quaternaire d’une partie de la plateforme à l’avant des Alpes centre-occidentales comme une manifestation tardive du transfert de contraintes de compression de la chaîne vers son avant-pays au niveau de la croûte supérieure, manifestation prolongeant et propageant de façon atténuée la tectonique de couverture qui, de 12 à 4 Ma, a plissé la chaîne du Jura et soulevé, plus au nord, le plateau du Jura. Cette interprétation a pour conséquence de reléguer à de seconds rôles l’influence d’une part d’instabilités diapiriques dont l’impact est limité localement (Eifel, Massif central), d’autre part du plissement lithosphérique, dont l’influence dans la région étudiée fut la plus sensible au Miocène et dont l’analyse morphométrique ne laisse plus soupçonner un rôle actuel qu’au sud du Bassin parisien. Most Paleozoic massifs of Northwestern Europe underwent varying amounts of Pliocene and/or Quaternary uplift. Although one commonly explains such uplifts as the result of either lithospheric folding of the European platform in front of the Alpine arc or the upwelling of plumes within the upper mantle, the comprehensive understanding of their occurrence is still debated, especially due to a lack of precise timing. Here, we address this issue through the morphometric analysis of drainage catchments, based on a composite index quantifying the progress of the regional response of the drainage system to an uplift signal through river incision. Applied to 7 478 catchments of all sizes, the metric values derived from SRTM 3’’ elevation data consistently reveal that an extended area of the platform was affected by an uplift whose axis migrated from the northern margin of the Alpine arc, where it is observed at 2,5 – 2 Ma, NNW- and northwestward where it is currently located in the NW of the Paris basin and NNW of the Rhenish shield. In the frame of the Neogene and Quaternary geodynamic evolution of the Alpine chain and its impact on its northern foreland, we interpret the Plio-Quaternary uplift of that part of the platform in front of the West Central Alps as a late effect of upper-crustal compressive stress transfer from the chain to its foreland. This extended but low-amplitude uplift continues and propagates in a waning way the thin-skinned tectonics that folded the Jura Mountain and raised the Jura plateau between 12 and 4 Ma. This major cause of Plio-Quaternary uplift in NW Europe consequently reduces the influence of mantle plumes to local control of uplift (e.g. in the Eifel and Central Massif) and suggests that lithospheric folding was predominant essentially during the Miocene, with hints of its continued activity only south of the Paris basin.
      PubDate: Mon, 30 May 2022 00:00:00 +020
       
  • Suivi hydro-sédimentaire d'un démantèlement de barrages de castors et
           impacts sur les habitats des moules d'eau douce

    • Abstract: Dans le cadre d’un projet de reméandrage de la Sûre visant à diversifier et à améliorer la qualité des habitats aquatiques, un ensemble de trois barrages de castors a dû être démantelé en octobre 2019 pour permettre le passage des engins de terrassement et le creusement d’un nouveau chenal. Ce projet a été réalisé dans le but de renforcer les populations de moules d’eau douce, et plus spécialement la mulette épaisse (Unio crassus), qui sont menacées et en déclin sur la plupart des rivières de Wallonie et d’Europe. Suite à l’installation du castor dans ce secteur en 2015, un volume de sédiments fins relativement important (616 m³) a été piégé dans les retenues à l’amont des barrages. La remobilisation de ces sédiments suite au démantèlement des barrages risquait de poser un problème pour l’habitat de moules d’eau douce. En effet, ces organismes vivent enfouis dans le lit des rivières, et exigent un substrat bien oxygéné, c’est-à-dire non colmaté par un excès de sédiments fins. Plusieurs méthodes de suivi sédimentaire ont été mises en œuvre pour quantifier le volume de sédiments fins libérés et estimer l’impact de ce type d’intervention sur le colmatage du lit mineur à court et à plus long terme (d’octobre 2019 à décembre 2020). Un suivi hydrologique a également été réalisé à deux pas de temps différents afin de mettre en évidence l’augmentation des débits durant les opérations de démantèlement d’une part, d’identifier les événements hydrologiques susceptibles d’expliquer les fluctuations observées au niveau du colmatage au cours de la période de suivi d’autre part. As part of a project to re-meander the Sûre River, aiming at diversifying and increasing the quality of aquatic habitats,three beavers dams were dismantled in October 2019 to allow the passage of earthmoving machines and the digging of a new channel. This project was carried out with the aim of strengthening the populations of freshwater mussels, which are threatened and in decline in most of rivers of Wallonia and Europe. Following the installation of the beaver in this sector in 2015, a relatively large volume of fine sediment (616 m³) was trapped in the reservoirs upstream of the dams. The release of these sediments resulting from the removal of the dams could be an issue for freshwater mussels habitats. These organisms live buried in the river bed and require a well oxygenated substrate, i.e. not clogged with excess fine sediments. Several sediment monitoring methods were implemented to quantify the volume of fine sediment released and to estimate the impact of this type of intervention on the clogging of the riverbed in the short and longer term (from October 2019 to December 2020). Hydrological monitoring was also carried out at two different time steps in order to highlight the increase in flows during the dismantling operations on the one hand, and to identify the hydrological events likely to explain the fluctuations observed in the clogging during the longer-term monitoring period on the other hand.
      PubDate: Mon, 30 May 2022 00:00:00 +020
       
  • Assimilation of satellite-derived melt extent increases melt simulated by
           MAR over the Amundsen sector (West Antarctica)

    • Abstract: Surface melt over the Antarctic ice shelves is one of the largest uncertainties related to sea level rise over the 21st century. However, current climate models still struggle to accurately represent it, limiting our comprehension of processes driving melt spatial and temporal variability and its consequences on the stability of the Antarctic ice sheet. Recent advances in Earth monitoring thanks to satellites have enabled new estimations of Antarctic melt extent. They can detect if and where melt occurs, while the amount of meltwater produced can only be deduced from model simulations. In order to combine advantages of both tools, we present new melt estimates based on a regional climate model assimilating the satellite-derived melt extent. This improves the comparison between model and satellite estimates paving the way for a re-estimation of the amount of melt produced each year on the surface of the entire Antarctic ice sheet. La fonte de surface sur les plateformes de glace en Antarctique est l'une des plus grandes incertitudes liées à l'augmentation du niveau de la mer pendant le 21e siècle. Cependant, les modèles climatiques actuels peinent encore à la représenter avec précision, ce qui limite la compréhension des processus expliquant sa variabilité spatiale et temporelle et ses conséquences sur la stabilité de l’inlandsis de l’Antarctique. Les progrès récents de surveillance de la Terre grâce aux satellites ont permis de créer de nouvelles estimations de l'étendue de la fonte en Antarctique. Ceux-ci peuvent détecter si et où la fonte se produit, tandis que la quantité d'eau de fonte produite ne peut par contre être déduite que de simulations climatiques. Afin de combiner les avantages des deux outils, nous présentons de nouvelles estimations de la fonte basées sur un modèle climatique régional assimilant l'étendue de la fonte dérivée des satellites. Cela améliore la comparaison entre les estimations du modèle et du satellite, ouvrant ainsi la voie à une ré-estimation de la quantité de fonte produite chaque année à la surface de l'ensemble de l'inlandsis de l’Antarctique.
      PubDate: Mon, 30 May 2022 00:00:00 +020
       
  • The dark side of the remote sensing: current SAR remote sensing missions
           and applications

    • Abstract: The present paper provides an overview of Synthetic Aperture Radar (SAR) remote sensing concepts. SAR remote sensing is a coherent active imaging technique, where the spaceborne sensor emits an electromagnetic wave and captures its backscattered signal. Each pixel contains amplitude information, witness of the ground properties to reflect the signal back to the sensor, and a phase component, which is related to the distance from the sensor to the ground target. Firstly, we will focus on SAR and SAR interferometry concepts. The acquisition geometry, the different wavelengths, the issue of spatial resolution, the polarization; SAR has a number of differences compared to optical remote sensing. In addition, the coherent imaging technique allows the exploitation of the phase information, with applications such as DEM generation or surface displacements retrieval. In a second part, we will discuss the current and future SAR constellations as well as recent advances in applications coming from the deep learning field. The domain of SAR remote sensing is a rapidly evolving field, where more and more satellites are being set up and where the private sector is investing massively. Service-oriented market using small X-Band SAR satellites is getting more and more present. In parallel, public institutions already have several important SAR satellites and are currently preparing the next generation, with improved technical specifications. Ce papier présente un aperçu des concepts liés au radar à synthèse d’ouverture (SAR en anglais). La télédétection SAR est une technique d’imagerie cohérente où le senseur émet un rayonnement électromagnétique, et enregistre le signal rétrodiffusé. Chaque pixel de l’image contient une information sur la capacité de la cible au sol à rétrodiffuser le signal, et une information sur la distance satellite – cible au sol. Dans un premier temps, nous passerons en revue les concepts du SAR et de l’interférométrie SAR. Nous verrons qu’il existe un grand nombre de différences par rapport à la télédétection optique : la géométrie d’acquisition, les longueurs d’ondes employées, les soucis de la résolution spatiale, la polarisation, etc. De plus, nous nous intéresserons aux applications employant l’information de phase, comme l’extraction de modèles numériques de terrain (MNT) ou de cartes de déplacements. Dans un second temps, nous discuterons des missions SAR actuelles et futures, ainsi qu’un nombre d’applications provenant du monde de l’apprentissage en profondeur. Le domaine du SAR évolue rapidement, et de plus en plus de satellites sont en développement. Le secteur privé investit massivement, s’attaquant à un marché orienté services. En parallèle, les grandes institutions publiques disposent déjà de satellites SAR importants, et précisent les spécifications techniques des nouvelles générations.
      PubDate: Mon, 30 May 2022 00:00:00 +020
       
  • Comparison between surface melt estimation from Sentinel-1 synthetic
           aperture radar and a regional climate model. Case study over the Roi
           Baudouin ice shelf, East Antarctica

    • Abstract: Antarctica is the largest potential contributor to sea-level rise and needs to be monitored. It is also one of the first victims of global warming. However, it is often difficult to obtain high-resolution data on this vast and distant continent. Thanks to the Copernicus space program providing free and open access to high-quality data, this paper aims to show the complementarity between Sentinel-1 images and Modèle Atmosphérique régional (MAR) data over Antarctica. This study is conducted over Roi Baudouin Ice Shelf. The complementarity between the two datasets is established by a quantitative, temporal, and spatial comparison of the amplitude information of the radar signal and several variables modelled by MAR. Comparisons show strong spatial correlations between MAR variables representing melt and the backscatter coefficient recorded by the satellite. While temporal and quantitative analyses also give impressive results, further investigations are required to explain contrasting behaviors in other different areas of the ice shelf. L’Antarctique est le plus grand contributeur potentiel à l’élévation du niveau de la mer et doit être surveillé. C’est aussi l'une des premières victimes du réchauffement climatique. Or, il est souvent difficile d'obtenir des données à haute résolution sur ce vaste et lointain continent qu’est l’Antarctique. Grâce au programme Copernicus qui donne un accès libre et gratuit à des images satellite de hauts qualité, le but de ce travail est de montrer la complémentarité entre les images radar Sentinel-1 et les données du Modèle Atmosphérique Régional (MAR) au niveau de l’Antarctique. Cette étude est menée au niveau de la plateforme de glace du Roi Baudouin. La complémentarité entre les données est établie par comparaisons quantitative, temporelle et spatiale entre l’information d’amplitude du signal radar et des variables MAR. Les résultats obtenus sont prometteurs. Les comparaisons montrent de fortes corrélations spatiales entre les variables MAR représentant la fonte et la rétrodiffusion enregistrée par le satellite. Si les analyses temporelles et quantitatives donnent également de bons résultats, des investigations plus profondes sont nécessaires pour expliquer les comportements différents sur d’autres régions de la plateforme de glace.
      PubDate: Mon, 30 May 2022 00:00:00 +020
       
  • Emergency flood mapping in Australia with Sentinal-1 and Sentinal-2
           satellite imagery

    • Abstract: Timely inputs for spatial planning are essential to support decisions about preventive or damage controlling measures, including flood. Climate change predictions suggest more frequent floods in the future, implying a need for flood mapping. The objectives of the study were to evaluate the suitability of Sentinel-1 SAR data to map the extent of flood and to explore how land cover classification through different machine learning techniques and optical Sentinel-2 imagery can be applied as an emergency mapping tool. The Australian floods in March 2021 were used as a case study. Google Earth Engine was used to process and classify the flood extent and affected land cover types. Our study revealed the great suitability of Sentinel-1 SAR data for emergency mapping of flooded areas. Furthermore, land cover maps were produced using random forest (RD) and support vector machines (SVM) on optical Sentinel-2 Imagery. The presented workflow can be implemented in other parts of the world for the rapid assessment of flooded areas. L’accès gratuit et continu aux données spatiales peut se révéler essentiel pour la prise de décisions pour la prévention et le suivi des dommages liés aux catastrophes naturelles. Dans un contexte de changement climatique affectant particulièrement la fréquence et l’intensité des évènements extrêmes, il est primordial de pouvoir cartographier de manière précise les zones affectées. En nous servant des inondations de mars 2021 en Australie comme étude de cas, notre étude a pour objectif: a) d'évaluer la pertinence des données SAR de Sentinel-1 pour la cartographie en temps quasi réel des zones inondées et b) d'explorer l’apport d’images satellitaires Sentinel-2 pour l’analyse d’occupation du sol des zones affectées. Notre étude démontre la grande adéquation des images Sentinel-1 et Sentinel-2, et de Google Earth Engine en tant que plateforme d’analyse géo-spatiale, pour la cartographie en temps quasi réel des zones affectées par les inondations.
      PubDate: Mon, 30 May 2022 00:00:00 +020
       
  • Apports de la géomatique à la documentation du patrimoine : de
           l’acquisition à la médiation

    • Abstract: Les outils, méthodes et techniques développés par le domaine de la géomatique ont pour but, notamment, d’acquérir une information à caractère spatial. Habituellement, l’information géographique visée par le domaine concerne l’échelle du territoire, de la ville ou du bâtiment. Néanmoins, il existe de nombreux champs disciplinaires où une information à caractère spatial est également nécessaire pour mener à bien plusieurs missions. Les domaines de l’architecture, de l’archéologie, de la muséologie, de la conservation du patrimoine et l’histoire de l’art sont autant de consommateurs d’informations spatiales acquises sur des artefacts de taille généralement plus petite que les objets visés par la géomatique. Cet article propose un retour d’expérience d’une application du processus géomatique dans la documentation de plusieurs objets patrimoniaux. À partir de projets de documentation et de médiation d’objets de formats divers, nous montrons que le contrôle de qualité, la structuration de l’information géométrique et sémantique, la sémiologie graphique et la médiation avec des outils de réalité virtuelle apportent des connaissances scientifiques fondamentales sur les objets étudiés. The tools, methods and techniques developed by the field of geomatics are intended to acquire spatial information. Usually, the geographic information targeted by the field concerns the scale of the territory, the city, or the building. However, there are many disciplinary fields where spatial information is also needed to carry out several tasks. The fields of architecture, archaeology, museology, heritage conservation and art history are all consumers of spatial information acquired on artefacts that are generally smaller in size than the objects targeted by geomatics. This article provides feedback on the application of the geomatics process in the documentation of several heritage objects. Based on projects of documentation and mediation of objects of various formats, we show that quality control, structuring of geometric and semantic information, graphic semiology and mediation with virtual reality tools provide fundamental scientific knowledge about the objects studied.
      PubDate: Mon, 30 May 2022 00:00:00 +020
       
  • Voir ou être vu : analyses de visibilité depuis le site de Chèvremont
           (commune de Chaudfontaine, Belgique)

    • Abstract: Le site de Chèvremont est connu dans l’histoire liégeoise depuis le Haut Moyen-Âge. L’archéologie a montré que la colline a été fréquentée depuis au moins la période néolithique. Intuitivement, tous les auteurs qui se sont rendus sur le site décrivent un endroit d’où le panorama est impressionnant. Nous tentons ici d’utiliser les analyses de visibilité pour mesurer et comparer l’ampleur de la visibilité atteinte depuis plusieurs points du plateau sommital. The Chèvremont site has been known in Liège history since the Early Middle Ages. Archaeology has shown that the hill has been frequented since at least the Neolithic period. Intuitively, all of the authors who have visited the site describe a place with a spectacular view. Here we try to use visibility analysis to measure and compare the extent of visibility achieved from several points placed on the summit plateau.
      PubDate: Mon, 30 May 2022 00:00:00 +020
       
  • Complémentarité des modèles vecteur et raster dans les cubes de
           données spatiaux destinés à l'analyse de risque. Application pour les
           services d'urgence bruxellois

    • Abstract: Un outil d’analyse décisionnelle (BI) a été développé dans le but de faciliter l’analyse des risques territoriaux pour les services de secours bruxellois. Notre hypothèse est qu’un système de processus analytiques spatiaux en ligne (SOLAP) hybride, alliant des cubes de données de types raster et vecteur, peut améliorer l’analyse de la répartition spatiale des risques récurrents. Il permet la comparaison entre des cartes de densité de risque construites par estimateurs à noyaux de densité (KDE) et des cartes de densité de risque basées sur des nombres absolus d’interventions par entité géographique vectorielle. Nous exploitons ici un métamodèle unique pour l’instanciation des modèles de cubes, la gestion des opérations SOLAP (filtres, forages) et la navigation dans une constellation hybride raster/vecteur. Une décomposition des cubes raster en cuboïdes est proposée afin de garantir des opérations de forages fluides pour l’utilisateur. Une autre originalité de cet outil SOLAP est la possibilité d’y intégrer un niveau de dimension géographique qui évolue en fonction du positionnement des postes de secours simulé par l’utilisateur, tout en tenant compte des contraintes de vitesse du réseau routier bruxellois. A Business Intelligence (BI) tool has been developed in order to facilitate the analysis of territorial risks for the Brussels emergency services. Our hypothesis is that a hybrid SOLAP combining raster and vector data cubes can improve the analysis of the spatial distribution of recurrent risks, by allowing the comparison between risk density maps built using Kernel Density Estimation (KDE) and risk density maps based on absolute numbers of interventions per geographic vector entity. We use here a unique metamodel for the instantiation of the cube models, the management of SOLAP operations (filters, drillings) and the navigation in a hybrid raster/vector constellation. We propose a decomposition of the raster cubes into cuboids in order to guarantee fast drilling operations for the user. Another originality of this SOLAP tool is the possibility to integrate a geographic dimension level that evolves according to the positioning of the rescue stations simulated by the user while taking into account the speed constraints of the Brussels road network.
      PubDate: Mon, 30 May 2022 00:00:00 +020
       
 
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