Déterminer les hauteurs de neige grâce à des drones

Quelle est l’épaisseur du manteau neigeux suivant les endroits, comment évolue la hauteur de neige au cours de l’hiver ? Pour répondre à de telles questions, les données des stations météorologiques automatiques sont essentielles. Mais pour les espaces situés entre les stations, on doit effectuer des évaluations sur la base de fonctions mathématiques, avec souvent une grande incertitude, car le manteau neigeux varie souvent fortement à petite échelle spatiale.

Les essais menés ces derniers temps pour déterminer la hauteur de neige par des méthodes de télédétection, comme le balayage laser ou la photogrammétrie numérique, sont prometteurs. Mais ces méthodes ont également des désavantages : appliquées depuis des avions, elles sont très onéreuses. Effectuées depuis le sol, elles présentent des lacunes, car le relief peut cacher certaines zones, ou parce que l’angle de prise de vue est défavorable.

Des résultats très prometteurs

Yves Bühler, chercheur au SLF, a effectué des essais avec des drones équipés de caméras numériques pour cartographier la hauteur de neige sur de grandes surfaces. Ces drones ont survolé à des périodes différentes deux zones tests dans la région de Davos : le fond de la vallée de Flula à 1940 m d’altitude, ainsi que le sommet du Brämabüel à 2500 m, où la hauteur de neige peut varier même sur des distances de 3 à 5 m. Grâce à des mesures manuelles, Yves Bühler a vérifié la qualité des hauteurs de neige restituées par les données photogrammétriques.

Les résultats sont très encourageants sur les deux zones : Yves Bühler a pu déterminer très précisément les hauteurs de neige sur les prés et zones rocheuses. Les données ont été également satisfaisantes sur les endroits où poussent des buissons ou des herbes hautes. Cependant, cette végétation qui s’élève au-dessus du sol en été et qui est comprimée par le manteau neigeux en hiver rend les mesures un peu moins précises que sur les prés et rochers.

Une technologie d’avenir

Cette technologie de mesure ouvre de toutes nouvelles perspectives à la nivologie : elle permettra à l’avenir de déterminer la hauteur de neige de manière efficace, flexible, reproductible et économique, même sur des zones étendues. La recherche sur les avalanches ne sera pas la seule à profiter de telles données : il sera également possible d’améliorer les modèles de ressources en eau pour l’hydroélectricité ou la prévision des crues, d’optimiser la préparation des pistes dans les domaines skiables, ou encore de déterminer la meilleure position pour les systèmes de déclenchement d’avalanches. Mais pour ceci, d’autres études plus détaillées sont encore nécessaires.

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