WatCam: mesure non-intrusive du débit des rivières au moyen d'une vidéo de l’écoulement

Details

Supervisors

Soares Frazao, Sandra

Faculty

Ecole polytechnique de Louvain

Degree label

Master [60] en sciences informatiques

Abstract

frDepuis toujours, la mesure du débit des cours d’eau constitue une donnée essentielle dans de nombreux domaines, tels que la gestion des ressources hydriques, l’aménagement du territoire ou encore la surveillance environnementale. Ce dernier aspect revêt une importance croissante face aux bouleversements climatiques actuels. Ces dernières années, le monde a été marqué par des épisodes extrêmes, alternant entre longues périodes de sécheresse et précipitations intenses provoquant des crues soudaines des rivières et des fleuves. Dans ce contexte de changement climatique accéléré, où la fréquence et l’intensité des événements hydrologiques extrêmes tendent à s’amplifier, la connaissance précise et actualisée des débits fluviaux devient un enjeu crucial pour une gestion durable des cours d'eau et des infrastructures associées. Les méthodes de mesure traditionnelles, utilisées depuis plus d’un siècle, ont connu des améliorations notables en termes de fiabilité et de précision. Toutefois, leur caractère intrusif limite leur applicabilité dans certaines conditions. En particulier, lors des crues, ces techniques deviennent difficilement exploitables, que ce soit pour des raisons de sécurité ou en raison de la dégradation de leur précision. Dans de telles situations, les opérations de terrain peuvent même représenter un danger réel pour les opérateurs. C'est pourquoi nous souhaitons apporter notre pierre à l'édifice en améliorant une solution accessible à tous afin de contribuer, à notre échelle, au monde de demain. Il convient de souligner que la mesure du débit en période de crue est non seulement utile, mais cruciale. Elle permet, d’une part, d’alimenter les systèmes de prévision et d’alerte précoce contre les inondations, réduisant ainsi les risques pour les populations. C’est donc dans cette optique qu’un outil tel que WatCam, non-intrusif, portable et accessible, prend tout son sens. Ce mémoire s’inscrit dans la continuité des travaux précédemment menés autour de l’application initialement nommée RiverApp, renommée WatCam afin d’éviter toute confusion avec une autre application existante portant le même nom. Les études antérieures ont permis de poser les fondations d’un outil capable d’estimer le débit des rivières à partir de simples vidéos, en s’appuyant sur la vélocimétrie d’image (PIV). Notre mission, dans le cadre de ce travail, a été de faire évoluer l’application sur le plan fonctionnel et technique, en mettant l’accent sur l’amélioration de l’expérience utilisateur. Concrètement, cela s’est traduit par l’implémentation de nouveaux filtres d’analyse vidéo visant à renforcer la précision des calculs dans des conditions variables, ainsi que par une refonte partielle du code (refactoring) afin d’en améliorer la lisibilité, la maintenabilité et la modularité. Un objectif complémentaire de notre travail était également de faciliter la prise en main de l’outil par des utilisateurs non experts via une automatisation des processus, une séparation des différents services tout en garantissant la fiabilité des estimations produites et l'ajout de nouveaux boutons facilitant la prise en main. Ce travail marque ainsi une nouvelle étape dans le développement de WatCam, en la transformant en une application plus cohérente, évolutive et prête à être déployée dans diverses conditions. En bonus, nous nous sommes permis de proposer un nouveau logo afin de créer une vraie identité à l'application.