De utbredda översvämningarna som sänkte delar av provinsens mest tätbefolkade regioner under 2017 och 2019 avslöjade viktiga luckor i Quebecs översvämningsberedskap. Med tusentals människor på flykt och skador till ett värde av hundratals miljoner dollar, katastroferna sporrade till brådskande återinvesteringar i det åldrande systemet.

Ett nytt dokument som leds av Concordia-forskare beskriver hur avancerad teknik och nyligen tillgänglig data hjälper denna ansträngning.

Artikeln är publicerad i tidskriften Hydrologiska processer . I det, huvudförfattare och forskningsassistent Guénolé Choné och Pascale Biron, professor vid institutionen för geografi, Planering och miljö, presentera en ny metod för att skapa en översvämningsmodell i vattendelare baserad på LiDAR-data. Deras medförfattare inkluderar Thomas Buffin-Bélanger från Université du Québec à Rimouski, Concordia forskningsassistent Iulia Mazgareanu, Jeff Neal från University of Bristol och Christopher Sampson från det Storbritannien-baserade företaget Fathom för översvämningskartläggning, en tidig pionjär inom området storskalig översvämningskartering.

LiDAR—Light Detection and Ranging—är ett kartsystem som använder flygplansmonterade pulsade lasrar för att mäta avstånd på jordens yta. Data som den samlar in kan användas för att återge utomordentligt exakta representationer av lokal topografi, som kan vara oerhört värdefullt för naturresursindustrier, geografer och andra forskare, inklusive offentliga säkerhetsmyndigheter och försäkringsbolag. I detta fall, uppgifterna samlades in av Quebec Ministry of Forests, Vilda djur och parker till förmån för Quebecs stora skogsindustri. Uppgifterna är allmänt tillgängliga på Forêt ouvertes webbplats.

Beräknade risker

De flesta storskaliga kartläggningar av översvämningsfarliga områden är beroende av satellitdata, som gav ungefär 30-meters rutnätsupplösningsmodeller. LiDAR erbjuder en rutnätsupplösning på en meter. På denna nivå, den kan ge höjdavläsningar som är exakta inom 15 till 20 centimeter.

Medan LiDAR inte kan penetrera ytvatten, den kan leverera en exakt vattenytasavläsning som är daterad och tidsstämplad. I deras modell, forskarna kopplar denna information till flodutsläppsdata från ministeriet för miljö och kampen mot klimatförändringar för att beräkna flodbäddens djup, känd som batymetri.

Att ha kunskap om en flods bärförmåga kan ge säkerhetstjänstemän tillräckligt med tid att agera och varna invånare i området när hydrologiska modeller förutsäger förhållanden som kan leda till översvämningar. Detta system, säger forskarna, är lika tillämplig på stora floder som Gatineau eller Chaudière som på mindre floder ner till en bredd på cirka 10 meter. Dessa utgör cirka 25, 000 kilometer floder bara i södra Quebec. Biron liknar modellen med en katalog som tjänstemän kan hänvisa till när de letar efter att förutsäga möjliga översvämningsnivåer av händelser givet en viss uppsättning omständigheter.

Detta projekt är en del av Projet INFO-Crue, ett regeringsprogram i Quebec för att uppdatera översvämningskartor i 50 viktiga vattendelar som blev en brådskande prioritet efter den senaste serien av översvämningar.

"Storskalig modellering var ett sätt för Quebec att komma i framkant av översvämningsriskbedömning, eftersom det skulle vara omöjligt att skicka ut lantmätare för att mäta batymetri för 25, 000 kilometer, ", säger Biron. "Detta är ett exempel på grundforskning som försöker utveckla verktyg som förvandlas till mycket tillämpad forskning som hjälper samhället att vara bättre förberedd för framtida översvämningshändelser."