Comment l’analyse des données contribue-t-elle à la conception maritime et côtière?

La conception maritime et côtière moderne va bien au-delà des visites de site et des dossiers historiques. L’analyse des données permet aux concepteurs et conceptrices de :

Les projets de conception maritime et côtière utilisent un large éventail de données, notamment :

• Relevés bathymétriques et topographiques (cartographie du fond marin et des terres);
• Données météocéaniques (vagues, marées, courants, vent et niveau de l’eau);
• Transport des sédiments et taux d’érosion;
• Projections climatiques (élévation du niveau de la mer, intensité des tempêtes)
• Données écologiques et sur l’habitat;
• Renseignements socioéconomiques et sur l’utilisation des terres;
• Répertoires des actifs et des infrastructures;
• Rétroaction de la communauté et dossiers historiques.

Pour une grande administration portuaire, nos études géotechniques combinent l’échantillonnage des sols, la mesure des eaux souterraines et les données historiques pour orienter la conception d’un bassin pluvial, et ces renseignements sont tous inclus dans le rapport final.

Les équipes de conception maritime et côtière utilisent plusieurs méthodes d’analyse, notamment :

Modélisation numérique

La simulation des vagues, des marées, du mouvement des sédiments et des ondes de tempête à l’aide de modèles informatiques est la pierre angulaire de la conception côtière moderne.

Analyse statistique

L’évaluation de la probabilité de phénomènes extrêmes, comme une tempête qui ne survient qu’aux 100 ans, et la combinaison des différents scénarios de risques sont essentielles à la planification fondée sur le risque.

GHD et Systems Engineering Australia ont élaboré une SARC pour une zone d’administration locale comportant des communautés côtières. La SARC s’est servie du modèle SEAsim pour simuler les risques liés aux marées de tempête, combinant ainsi la climatologie synthétique des cyclones aux modèles hydrodynamiques et de vagues. Cette méthode a fourni des prédictions probabilistes du niveau des marées de tempête pour des scénarios climatiques actuels et futurs, en tenant compte de l’élévation du niveau de la mer et de l’intensité accrue des cyclones. 

Analyse géospatiale et cartographie

L’utilisation d’un système d’information géographique pour superposer les zones dangereuses, les infrastructures et l’utilisation des terres aide les planificateurs et planificatrices à visualiser les risques et les moyens d’adaptation. De plus, nous élaborons régulièrement des modèles à l’aide de la courbe en baignoire pour évaluer l’étendue potentielle des inondations liées aux risques côtiers. Cette approche améliore notre compréhension des vulnérabilités et donne de l’information pour créer des stratégies de planification plus ciblées et résilientes.

Télédétection et relevés par drone

La collecte d’images et de données d’élévation à jour pour surveiller l’évolution du rivage ou l’état des habitats est de plus en plus courante. Nous avons utilisé des drones pour surveiller la propagation des espèces invasives et orienter les mesures de conservation ciblées pour les habitats côtiers.

Les drones servent aussi de plus en plus souvent à faire des levés lors d’inspections d’état et d’évaluations. Cette approche atténue les risques sur place et offre des économies de coûts pour les clients, en éliminant le besoin de louer un bateau par exemple. Les données recueillies dans le cadre de ces levés sont intégrées dans les systèmes d’apprentissage automatique et d’intelligence artificielle pour appuyer la détection précoce des changements environnementaux ou des secteurs exigeant une attention.

Apprentissage automatique et intelligence artificielle

Les approches émergentes utilisent l’intelligence artificielle pour déceler les tendances dans les grands ensembles de données, comme la prédiction des points d’érosion ou l’automatisation de la classification des caractéristiques côtières.

L’analyse des données comporte de nombreux avantages, mais aussi son lot de défis.

• Qualité et disponibilité des données : Les environnements maritimes et côtiers sont vastes et variables. La collecte de données de grande qualité à long terme peut donc être dispendieuse ou difficile sur le plan logistique.
• Incertitude liée au modèle : Tous les modèles sont des simplifications. Les incertitudes liées aux projections climatiques, à la dynamique des sédiments ou au comportement des tempêtes peuvent affecter la fiabilité des prédictions.
• Intégration de différents ensembles de données : La combinaison des données physiques, écologiques et sociales exige une gestion prudente et, parfois, des solutions créatives. 
• Communication de la complexité : La conversion des résultats techniques en informations exploitables pour les décideurs et décideuses ainsi que pour les communautés représente un défi constant.
• Adaptation au changement : Lorsque de nouvelles données deviennent disponibles ou que les conditions changent (p. ex. après une violente tempête), il faut mettre à jour les approches d’analyse et de conception.

Surmonter ces obstacles sera essentiel pour débloquer le potentiel de l’analyse des données et assurer l’efficacité et la réactivité de la gestion côtière. Les parcours d’adaptation itératifs fondés sur des éléments déclencheurs ont été élaborés dans le cadre de la stratégie pilote d’adaptation aux risques côtiers (SARC) pour le conseil municipal de Townsville (page en anglais) et démontrent comment la conception fondée sur les données peut demeurer flexible et résoudre rapidement les problèmes.