Logo de la Marianne

Cas de l’extension du port de Port-La Nouvelle – Région Occitanie

Contexte

La Région Occitanie est Maître d’ouvrage des travaux d’extension du port de Port-La Nouvelle qui doivent permettre de créer de nouvelles infrastructures toujours plus adaptées au trafic avec l’ambition que le port devienne un hub de la transition énergétique en Méditerranée en accueillant notamment le développement de l’éolien offshore flottant.

Ces travaux concernant la création d’un nouveau quai et terre-plein associé et de nouvelles digues de protection mais aussi le dragage d’un nouveau bassin. Ces aménagements sont autorisés par Arrêtés préfectoraux et doivent faire l’objet d’un contrôle environnemental strict.

Dans le cadre du suivi environnemental des travaux d’extension de Port-La Nouvelle, un système de suivi vidéo a été installé afin d’établir un suivi continu de l’état de plage de part et d’autre de Port-La Nouvelle. Ce suivi concerne les conditions de houle (hauteur, période et direction) ainsi que la position des barres sédimentaires, du trait de côte et de la largeur de plage.

La méthode / en pratique

Le suivi de trait de côte à Port-la Nouvelle s’effectue à partir de trois sources de données différentes. Des images moyennes issues de la technologie vidéo WaveCams®, et des images satellitales provenant des missions Sentinel-2 et Pléaides sont utilisées.

La mesure du trait de côte par vidéo :

Le suivi de trait de côte par vidéo s’effectue de manière automatique, avec en entrée une série temporelle d’images moyennes orthorectifiées de chaque caméra, dont la fréquence d’acquisition est horaire.

La stabilisation des images moyennes est un préalable indispensable à une mesure fiable du trait de côte. Cette stabilisation automatique s’effectue de manière différente et optimale en zone portuaire et en zone urbaine.

La méthode de détection de trait de côte repose à la fois sur une technique d’intelligence artificielle de classification des pixels de l’image, selon 3 catégories: “sable”, “eau”, “eau vive”, et sur une technique de segmentation d’ image par clustering K-Means.

trait de côte camera
Figure 1: Exemple de trait de côte détecté le 05/06/2020 à 20h

La mesure du trait de côte à partir d’images Sentinel-2 :

Les données Sentinel-2 sont en accès libre avec une fréquence de revisite de 5 jours et couvrent une période s'étalant depuis 2015 jusqu’à aujourd'hui.

Le suivi de trait de côte à partir d’images Sentinel-2 s’effectue de manière semi-automatique avec l’outil Coastsat. La technique de détection est basée tout d’abord sur un algorithme d’intelligence artificielle de classification des pixels de l’image selon 3 classes (‘eau’, ‘eau vive’, ‘sable’), et de l’analyse de la différence d'indice d'eau normalisée modifiée (MNDWI) calculée à partir des bandes SWIR1 (Short Wave Infra Red 1) et G (Green).

 

trait de côte sentinel 2
Figure 2: Exemple de détection de trait de côte (ligne rouge) à partir d’image Sentinel-2 le 2020-03-08 à 10h49 utc, côté port et côté ville.

 

La mesure du trait de côte à partir d’images Pleiades :

La détection de trait de côte à partir des images Pléiades a été réalisée par digitalisation manuelle sous QGIS. Une haute précision de position du trait de côte est atteinte, de l’ordre du mètre lorsque les conditions de mer sont calmes.

trait de côte pleiades
Figure 3: Image Pléiades du 30 juin 2020 coté ville (gauche) et côté Vieille-Nouvelle (droite), avec les traits de côte associés (en rouge)

 

Les résultats

Le suivi de position du trait de côte à partir des données vidéo et satellite au niveau d’un transect de la plage de Vieille-Nouvelle, nommé « T4 », est présenté sur la figure suivante. Une bonne concordance des différentes mesures est observée.

zone T4 Port-la-Nouvelle
zone T4 Port-la-Nouvelle Graph
Figure 4: Position du trait de côte au niveau du transect cross-shore T4, à partir d'images caméra (jaune), Sentinel-2 (vert) et Pléiades (rouge)

Evaluation socio-économique

Avantage du satellite : l’étendue de la couverture d’observation, les images de Sentinel-2 ont une résolution de 10 m mais cela est suffisant pour montrer et suivre les tendances, également observées par le suivi vidéo et les images Pléiades

Limites du satellite : Soumis aux conditions météorologiques avec l’absence/présence de couverture nuageuse. Il s’agit d’images instantanées, donc la précision est moindre en conditions de mer agitées car avec une image instantanée, la position du trait de côte peut sensiblement varier en fonction de la phase de jet de rive correspondant au moment de l’acquisition de l’image.

Avantages de la vidéo : Des données locales à très haute fréquence permettant le suivi des évènements extrêmes.

Pour en savoir plus ...

Mots clés

Contact
Acteur :
GRENTE Benjamin, Direction de la mer - Région Occitanie