LiDAR - Identifier un risque de glissement de terrain : Mare à Poules d’Eau (La Réunion)

Pour l’année scolaire 2025-2026, l’académie de Toulouse a été retenue pour participer aux Travaux académiques mutualisés (TraAM)
 dont le thème national est « Bases de données et systèmes d’information géographique ». 
Dans le cadre de ces TraAM, un groupe de six professeurs de SVT exerçant dans des collèges et lycées de l’académie de Toulouse
 a travaillé à mettre en place des scénarios permettant des usages pédagogiques de la technologie LIDAR.

Auteur : Vivien FREISS

Cycle et niveau de classe

Thème : Cycle 4 : La planète Terre, l’environnement et l’action humaine
Relier les connaissances scientifiques sur les risques naturels aux mesures de prévention, de protection, d’adaptation, ou d’atténuation. 
 

Objectifs pédagogiques

L'exploitation d'un Modèle Numérique de Terrain (MNT) issu de données LiDAR permet de mettre en relation des formes du relief et un risque naturel. 
 

Compétences et capacités travaillées en SVT
  • Utiliser des outils numériques (CloudCompare, données LiDAR HD) 
  • Adopter un comportement éthique et responsable (enjeux d’aménagement) 
  • CRCN1.2 Gérer des données 
  • CRCN1.3 Traiter des données (génération et visualisation d’un MNT) 
     

Outils numériques - intérêt et limites

Le site IGN permet de télécharger les données LiDAR HD (nuage de points) pour un traitement par le logiciel CloudCompare afin de construire le Modèle Numérique de Terrain mais nécessite un guidage précis (Fiche méthode)
Google Maps permet de localiser la zone étudiée
 

Présentation de la séance

Organisation : 1h30 / Travail en groupe ou individuel

Contexte : Un groupe d’experts doit évaluer si un projet d’aménagement touristique peut être réalisé en sécurité dans la zone de la Mare à Poules d’Eau, située dans le cirque de Salazie sur l’île de la Réunion. Cette zone se trouve dans une ancienne dépression d’origine volcanique.
Vous êtes chargés d’analyser le site pour déterminer s’il présente un risque pour les futurs aménagements. Vous allez être ses experts et vous allez devoir estimer si cette zone est sure pour ce type d’investissement.

Consignes : 

  1. Localiser la Mare à Poules d’Eau (Salazie, La Réunion) avec Géoportail
  2. Observer l’image satellite et formuler des hypothèses sur un risque possible.
  3. Récupérer le nuage de point correspondant sur LIDAR HD et suivre le tutoriel CloudCompare pour générer le MNT.
  4. Comparer les formes observées avec les MNT des documents joints
    - un modèle de crue torrentielle,
    - un champ de dolines,
    - un glissement rotationnel.
  5. Identifier le risque le plus probable et justifier.
  6. Rédiger une recommandation argumentée concernant le projet d’aménagement.

 

Supports

  • Géoportail pour localiser le lieu d'intérêt

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  • Extrait LiDAR HD (zone Salazie) : 2 dalles à télécharger

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  • Tutoriel vidéo CloudCompare

  • Fiche activité élève (version modifiable)

  • Fiche protocole de Cloud Compare

  • MNT de référence avec schémas explicatifs de 3 contextes : 

    document 1 : crue torrentielle (Alpes)

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    Document 1A: Modèle Numérique de Terrain d'un versant abrupt (Alpes française) :
    ce relief correspond aux conséquences d'une crue torrentielle : des blocs se 
    détachent d'une paroi rocheuse et s'accumulent en bas de pente, formant un cône
    de déjection. Le risque concerne les zones situées au pied du versant.

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    Document 1B : Schéma d'une crue torrentielle 

  • Document 2 : champ de dolines (Aveyron)
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Une doline est une dépression circulaire du relief que l'on trouve dans les régions calcaires. Elle se forme lorsque l'eau de pluie infiltre la roche et la dissout progressivement ou lorsqu'une cavité souterraine s'effondre. Lorsque de nombreuses dolines sont présentes sur une même zone on parle de champ de dolines. Le principal risque associé est un effondrement localisé du sol qui peut provoquer l'apparition soudaine d'un trou et endommager des infrastructures et des constructions.
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  • Document 3 : glissement rotationnel de l’Harmalière (Isère)

 

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Un glissement de terrain rotationnel correspond au déplacement en masse d'une partie d'un versant le long d'une surface courbe. La partie supérieure du versant se fissure et s'abaisse, tandis que la masse déplacée forme des bourrelets et un relief chaotique en contrebas. Ce phénomène peut être déclenché par de fortes pluies, la saturation en eau du sol ou un affaissement de roches. Le principal risque concerne les habitations, routes ou infrastructures situées sur ou au pied du versant instable.

Productions d'élèves

  • MNT généré

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Bilan et retour des élèves

L’activité a été expérimentée auprès de 27 élèves de quatrième lors d’une séance d’une heure, organisée en binômes. Afin de prendre en compte l’hétérogénéité des compétences numériques, une différenciation a été mise en place : six groupes ont réalisé eux-mêmes la production du Modèle Numérique de Terrain (MNT) à partir du nuage de points LiDAR sous CloudCompare, tandis que sept groupes ont directement exploité un MNT préalablement généré.
Les élèves se sont fortement engagés dans l’activité. La production du MNT constitue une étape particulièrement motivante et procure une réelle satisfaction lorsqu’elle aboutit. Néanmoins, cette manipulation reste complexe, même pour les élèves maîtrisant les outils numériques. L’enseignant doit donc évaluer l’intérêt de faire produire le MNT ou de fournir un modèle déjà réalisé en fonction du temps disponible et du niveau de maîtrise numérique de la classe. En effet, la complexité technique de cette étape peut parfois détourner les élèves de l’objectif scientifique de la séance.

L’analyse des productions montre que l’identification du risque à partir de la seule image satellitaire est impossible. Les élèves formulent alors des hypothèses variées (incendie, inondation, séisme ou éboulement), sans parvenir à identifier précisément le phénomène étudié. L’exploitation des données LiDAR constitue donc un apport déterminant. Le MNT révèle clairement des formes du relief invisibles sur l’image satellitaire classique, notamment un escarpement principal associé à une morphologie en cuvette caractéristique d’un glissement rotationnel.
L’interprétation du relief nécessite cependant un accompagnement pédagogique important. Les élèves ne peuvent identifier le glissement rotationnel qu’en confrontant systématiquement leurs observations à différents modèles de référence. Cette phase de comparaison constitue le cœur du raisonnement scientifique développé dans le scénario.

Les résultats obtenus sont très satisfaisants. Sur les 13 binômes engagés dans l’activité, un seul n’a pas identifié correctement le risque étudié. Un second binôme est parvenu à la bonne conclusion après un guidage ciblé de l’enseignant. Tous les autres groupes ont identifié de manière autonome le glissement rotationnel et ont été capables de mobiliser les indices observés pour argumenter leur recommandation concernant le projet d’aménagement.

Cette activité met particulièrement en évidence la plus-value des données LiDAR dans l’étude des risques naturels. Sans l’exploitation du MNT, l’identification du glissement de terrain n’est pas possible. Le LiDAR permet ici de révéler des formes géomorphologiques invisibles sur l’imagerie satellitaire classique et place les élèves dans une véritable situation d’expertise territoriale mobilisant observation, comparaison, interprétation et argumentation scientifique.

 

Pour aller plus loin / Liens

Seule la partie 1, peut-être traiter en classe pour simplifier la tâche des élèves et gagner du temps.
Peut être organisé en activité « Mosaïque » avec les activités sur les risques « feu de forêt », « inondation », « avalanche » et « volcanique ».

Géoportail : https://www.geoportail.gouv.fr/
LidarHD : https://geoservices.ign.fr/lidarhd

 

Questionnaire

Les TraAM (Travaux Académiques Mutualisés) 
permettent de développer des compétences des élèves
grâce à des ressources numériques innovantes
(exemple : LIDAR)

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