Géologues Indépendants de France

Syndicat professionnel des bureaux d’études indépendants

Géomatique, modélisation

Les développements informatiques des 30 dernières années ont permis le développement de nouveaux outils faisant maintenant partie intégrante du métier de géologue.

Géomatique

Le mot géomatique vient de la combinaison de géographie et informatique. Cette spécialité regroupe l’ensemble des techniques permettant d’acquérir, de représenter, d’organiser et de traiter les données collectées ou utilisées par les géologues (cartographie de surface, hydrographie, topographie, photographies aériennes etc..).

La collecte des données peut être faite de différentes manières : 

  • Par photogrammétrie : il s’agit d’un calage de photographies aériennes afin d’en extraire une topographie et éventuellement une photographie géo-référencée (i.e. calée dans un système de coordonnées topographiques) ;
  • Par télédétection, qui correspond à l’analyse d’images satellitaires dans différents domaines de fréquences (infra-rouge, visible etc..). Cette technique est très utilisée en exploration minérale à grande échelle ;
  • Par relevés de terrain à l’aide d’outils plus conventionnels comme le GPS ;
  • Par numérisation de documents existants sous format papier.

Les SIG (systèmes d’information géographique) sont les outils principaux de traitement des données Les plus connus étant : ArcGIS, MAPINFO, QGIS (opensource) et AutoCAD. Les SIG reposent en général sur des bases de données géographiques (Oracle spacial ou Postgis). Le but de ces logiciels est d’afficher les données mais également de les superposer pour établir des relations (imagerie /géochimie de surface en cas d’exploration minière par exemple).

Modélisation

La modélisation est une approche globale qui impose une compréhension claire, complète et nécessairement cohérente des objets et des phénomènes étudiés. Elle constitue un support d’aide à la décision par sa capacité à rendre compte de situations virtuelles (simulations).

On peut distinguer quelques grands domaines de modélisation : 

Modélisation hydrogéologique

La modélisation hydrogéologique est réalisée à l’aide de logiciels mathématiques standard et publics (MODFLOW, FEFLOW…) ou plus particuliers et privés.

Pour réaliser un modèle, il est impératif d’avoir une bonne connaissance du système aquifère. Le modèle doit impérativement être calé sur des données mesurées, car sans mesure le modèle ne peut être validé et même utilisé. La modélisation hydrogéologique est réalisée en 4 étapes :

  1. Inventaire des données requises ;
  2. Conception et construction du modèle ;
  3. Calage du modèle ;
  4. Utilisation du modèle (simulations).

Modélisation hydraulique

Elle permet de simuler le rapport pluie ruissellement et ainsi d’évaluer le bon fonctionnement, ou non, d’un point de vue quantitatif et qualitatif, à court ou à long terme, d’un système pluvial existant ou futur. Les logiciels de modélisation prennent en compte de nombres paramètres tels que :

  • la pluie considérée ;
  • le climat local : évaporation, accumulation ou fonte des neiges ;
  • le bassin versant et ses caractéristiques (surface, longueur hydraulique, pente, coefficient de ruissellement, exutoire) ;
  • le réseau de collecte et ses caractéristiques (diamètre, fil d’eau, terrain naturel) ;
  • le dispositif de stockage des eaux et ses caractéristiques (volume, exutoire, temps de vidange, surverse) ;
  • d'autres paramètres optionnels :
    • un système de pompage;
    • les pollutions potentielles.

Tous ces paramètres sont ensuite traités par des formules hydrauliques définies afin d’obtenir un rendu visuel.

Modélisation géotechnique

En géotechnique, les outils numériques permettent la modélisation des fondations sur son assise, les talus, les pentes, les versants et des soutènements, avec les caractéristiques géologiques, hydrogéologiques et géotechniques mises en évidence lors des sondages. Le géotechnicien calcule alors les déformations sous la fondation, dimensionne les soutènements.

Modélisation minière

Il s’agit souvent d’une modélisation en 3 dimensions réalisée à partir de données géophysiques (tomographie, sismique) et données chimiques (sondages et prélèvements ponctuels en surfaces ou dans des galeries). Cette modélisation vise à calculer un volume et assorti d’une estimation de la qualité de la substance recherchée.