Bathymetric Mapping of Shallow Water in Thaw Lakes on the North Slope of Alaska with Spaceborne Imaging Radar

Résumé

Peu de cartes bathymétriques sont disponibles pour les milliers de lacs thermokarstiques situés sur le versant Nord de l'Alaska. On décrit une procédure semi-automatisée pour la cartographie bathymétrique de l'eau jusqu'à une profondeur de 2 m (c.-à-d., inférieure à l'épaisseur maximale de la glace) dans ces lacs. On utilise une séquence d'images prises au radar à antenne synthétique (SAR) ERS-1 ainsi qu'une courbe simulée de croissance de la glace pour l'hiver 1991-1992 afin d'obtenir un modèle numérique d'altitude des bassins lacustres. La méthode est fondée sur la discrimination entre la glace flottante et la glace échouée, sur les images SAR, en vue de définir des isobathes brutes; sur l'attribution d'une épaisseur de glace ou d'une profondeur d'eau à chaque isobathe obtenue à partir de la courbe simulée de croissance de la glace, et sur l'interpolation visant à créer des isobathes équidistantes (0,25 m). Il existe une légère concordance entre les cartes issues du SAR et les quelques cartes bathymétriques disponibles. Des différences entre les cartes SAR et les cartes originales sont probablement inévitables en raison de la diversité des méthodes de production et du format des données originales. L'idée d'utiliser le SAR et une courbe simulée de croissance de la glace pour la cartographie bathymétrique des lacs thermokarstiques tirerait profit d'une vérification fondée sur une comparaison avec de nouvelles cartes issues de mesures précises effectuées sur le terrain à des lacs choisis pour leurs différentes caractéristiques morphologiques. On conclut néanmoins que c'est une bonne technique qui pourrait être utilisée couramment pour la cartographie bathymétrique économique et précise de l'ensemble du versant Nord et d'ailleurs (p. ex., en Sibérie, où l'on trouve nombre de lacs thermokarstiques). Une telle cartographie augmenterait de beaucoup la quantité et la couverture spatiale des données bathymétriques et offrirait une référence précise par rapport à laquelle il serait possible de détecter les changements dans la taille, la forme, la topographie du fond des lacs ainsi que leur emplacement.