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Classification automatique du terrain avalancheux

 

Les caractéristiques du terrain, particulièrement la déclivité et la forme des versants sont d’une importance particulière pour l’évaluation du danger et du risque d’avalanches. L’interprétation du terrain à partir d’une carte topographique n’est pas facile, même pour des experts, et demande une certaine habitude. Les modèles numériques d’altitude à haute résolution livrent plus d’informations sur le terrain dans ce domaine. Les cartes de déclivité des versants ont déjà bien fait leurs preuves, mais au SLF une méthode a été développée pour élaborer de nouvelles cartes, qui classent les terrains concernés par les avalanches, et tiennent compte du zone de rupture, ainsi que du zone de dépot. Ces cartes donnent nettement plus d’informations aux amateurs de sports d’hiver que les cartes de déclivité des versants.

 

Vaut-il mieux choisir à la montée l’arête plus raide avec ses 40° d’inclinaison, ou le versant moins incliné avec ses 35 % ? À quelle distance devons-nous passer au pied d’une pente inclinée pour éviter le mieux possible une déclenchement par distance ? Où devons-nous nous rassembler pour une pause, pour être le plus certains possible de ne pas être touchés par une avalanche ? Est-ce qu’il existe un danger d’ensevelissement particulièrement profond ou bien de chute ?

Pour répondre à ces questions, il faut non seulement évaluer la situation avalancheuse et météorologique, mais aussi le terrain sous différents aspects. Contrairement au manteau neigeux, les caractéristiques du terrain ne changent que très peu, mais il est cependant difficile, même pour des randonneurs avertis, d’interpréter ce terrain sous l’angle du risque d’avalanches. Les modèles numériques d’altitude à haute résolution spatiale offrent une base pour répondre aux questions ci-dessus grâce à l’assistance informatique, et ceci pour l’ensemble du territoire des Alpes suisses. L’objectif du projet du SLF était, sur cette base et en s’appuyant sur les données et modèles, de classer les terrains avalancheux de manière automatique sur des surfaces étendues pour les « avalanches déclenchées par les skieurs ».

Les classes suivantes ont été prises en compte : 

  • Terrain généralement exempt de risque d’avalanche 
  • Terrain où les ruptures de plaque sont envisageables 
  • Terrain où les avalanches de plaque peuvent être déclenchées par distance depuis le pied du versant 
  • Zone possible d’étalement d’une « avalanche déclenchée par des skieurs » caractéristique (max. taille 3) 
  • Potentiel d’un terrain pour un ensevelissement profond ou pour des blessures sérieuses en raison de chute.

Deux cartes du terrain avalancheux ont été élaborées pour toute la Suisse, pouvant apporter une aide précieuse pour la préparation des sorties et pour l’évaluation sur site.

 

Produits cartographiques

 

Carte du terrain avalancheux classé (Classified avalanche terrain, CAT)

Cette carte répartit les terrains avalancheux en zones de départ (couleur rouge) et zones de parcours (en bleu et jaune) (fig. 1). Que signifient ces couleurs ? Le rouge signifie une zone de départ potentielle avec une déclivité entre 30 et 50°. Plus la couleur rouge est foncée, plus un départ d’avalanche est probable. La zone de parcours potentielle est teintée avec trois nuances de bleu et jaune. Plus le bleu est foncé, plus le télédéclenchement est probable dans le cas d’une structure défavorable du manteau neigeux (caractéristique d’un problème de neige ancienne). La couleur jaune indique le parcours possible d’une grosse avalanche de plaque sèche (taille 3) avec une épaisseur de rupture moyenne de 50 cm.

 

Carte d’indication du danger du terrain avalancheux (Avalanche terrain hazard, ATH)

La carte d’indication du dangers montre à quel point le terrain est en général dangereux en ce qui concerne les avalanches (fig. 2). Pour ceci, le potentiel de départ d’avalanches et de déclenchement par distance est combiné avec les conséquences éventuelles d’enfouissement ou de chute. Cette couche est constituée de valeurs continues, représentées par des évolutions de teinte. Plus la valeur est élevée, plus le terrain est dangereux en ce qui concerne les avalanches. Contrairement à la première carte, il n’est pas possible ici de distinguer les zones de déclenchement et de parcours.

 

Possibilités et limites des cartes

Ces nouvelles cartes apportent une valeur ajoutée aux cartes d’inclinaison des versants, car elles indiquent où les avalanches se produisent et où on peut être menacé en dehors des zones raides. Elles montrent par exemple, lors du tracé de l’itinéraire sur la carte, ou pour le choix de celui-ci sur le terrain, à quel endroit la topographie est favorable ou défavorable, et si l’on peut être atteint par une avalanche qui se déclenche en amont. On tiendra compte des limitations suivantes : 

  • Les cartes sont conçues pour des situations avalancheuses où des avalanches de taille petite à grande (taille d’avalanche 3) sont attendues, mais pas de très grandes avalanches. Avec cette hypothèse, le terrain non coloré est relativement sûr. 
  • Souvent, les crêtes étroites ne sont pas colorées. Toutefois, ces zones peuvent être dangereuses pour d’autres raisons, notamment congères ou risque de chute. 
  • Le terrain classé en forêt « dense » n’a pas été considéré, tandis que les forêts clairsemées sont traitées comme le terrain ouvert. En réalité, la structure d’une forêt est dynamique, ce qui n’est pas pris en compte. 
  • Les différences d’exposition et d’altitude, ainsi que les terrains de plus de 50° de déclivité n’ont pas été considérés. 
  • Et pour finir, seul le terrain est pris en compte, mais pas les conditions, le degré de danger ou le problème avalancheux ; les cartes sont donc statiques en ce sens, et ne tiennent pas compte du danger d’avalanches du moment.
 

Modélisation du terrain avalancheux

 

Différentes méthodes ont été développées pour modéliser les zones suivantes d’un terrain avalancheux potentiel, sur la base d’un système d’information géographique (SIG). Le modèle de terrain numérique SwissAlti3D de Swisstopo, avec une résolution de 5 m a été utilisé comme base de données.

  • Zones de rupture potentielles 
    L’analyse de la déclivité et de la topographie sous-jacente pour plus de 5000 avalanches cartographiées manuellement a permis de déduire les propriétés du terrain caractéristiques d’un départ d’avalanche.
  • Terrain caractéristique pour les déclenchements par distance
    Les zones potentielles pour un déclenchement par distance ont été déterminées statistiquement à partir des distances connues entre l’endroit du déclenchement et la zone de rupture pour des avalanches déclenchées par distance ayant provoqué un accident.
  • Zone de dépot possible d’une « avalanche déclenchée par les skieurs » caractéristique
    L’extension du parcours de l’avalanche a été calculée par le modèle de simulation d’avalanche RAMMS::EXTENDED. Ce sont les avalanches de dimension inférieure ou égale à 3 (« grande ») avec des épaisseurs de rupture de 50 cm qui ont été simulées.
  • Conséquences possibles d’un ensevelissement ou d’une chute
    Le potentiel pour une profondeur d’enfouissement importante d’une personne emportée par une avalanche a pu être déduit des simulations d’avalanches. En outre, un modèle de chute a été développé pour estimer le potentiel de blessures graves en cas de chute.

 

Les méthodes développées et les connaissances acquises permettent une cartographie automatique du terrain avalancheux, basée en grande partie sur des données et des modèles. La validation avec des accidents d’avalanche et par des experts a montré une bonne corrélation avec la cartographie. Ces nouvelles cartes offrent une base solide pour des développements ultérieurs, notamment la détection automatique et l’évaluation des passages clés, l’assistance pour la détermination d’itinéraires et la cartographie des dangers d’avalanches en temps réel.

 

Où peut-on accéder aux cartes ?