EYT - Mesure écologique et autonome du débit des rivières

Les cantons et gestionnaires de ressources hydriques manquent de données précises et fiables sur les cours d’eau naturels ou anthropiques. Les solutions actuelles, souvent basées sur des seuils artificiels, présentent plusieurs limites : elles altèrent les écosystèmes, sont coûteuses et manquent de fiabilité, notamment lors des crues ou des périodes d’étiage (sécheresses). Ces inconvénients des systèmes traditionnels deviennent d’autant plus critiques dans le contexte du changement climatique, qui accroît la fréquence et l’intensité des événements extrêmes. Paradoxalement, ce sont précisément ces périodes critiques — sécheresses sévères et crues — où les mesures sont les plus essentielles, que la qualité des données fournies par les équipements actuels est la plus faible. Dans ce contexte, un système écologique (sans intervention dans le cours d’eau), facile à installer, capable de surmonter ces faiblesses, répond à des besoins clairs et pressants du marché pour des applications telles que :

• La gestion des ressources en eau pour la faune, l’irrigation et l’énergie.
• La surveillance des sédiments et des crues.
• L’obtention de mesures de débit fiables de cours d’eau naturels ainsi que dans les aménagements hydrauliques.

L’objectif du projet est la conception d’un système de vision comprenant :

• Une mesure stéréoscopique permettant d’estimer automatiquement la géométrie de la rivière avec une adaptation dynamique des variations de la géométrie de la rivière.
• Un traitement d’image embarqué permettant de convertir les données brutes en informations utiles pour la surveillance.

Ce système doit, à terme, pouvoir être installé de manière autonome par les clients, sans formation particulière. Le traitement d’image à implémenter consiste à :

• Calculer localement la profondeur d’eau à partir des données stéréoscopiques, en comparant l’état à un instant donné à une référence.
• Calculer localement la vitesse de déplacement des particules d’eau.
• Calculer le débit à partir du modèle de la rivière, ainsi que des informations de profondeur et de vitesse.

Les phases du projet comprennent :

• La conception du système de vision stéréoscopique avec la gestion de l’alimentation et de la communication sans fil
• La gestion des données collectées en temps réel sur le terrain
• La conception du pipeline de calcul permettant l’estimation des paramètres observés (hauteur d’eau, vitesse et débit)
• L’implémentation du pipeline de calcul sur le système embarqué et sur le serveur de données.

Un appel à projets destiné aux entreprises pour stimuler leur innovation, leur compétitivité et leur durabilité

Le projet décrit ci-dessus fait partie d'un appel à projets extraordinaire intitulé "Innovation, compétitivité et durabilité", lancé par le domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO. Ces fonds sont destinés aux professeur-es proches des sociétés de services et d'entreprises suisses. Les hautes écoles concernées par cet appel à projets sont :

• HE-Arc Ingénierie ;
• Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg - HEIA-FR ;
•  Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA) ;
• HES-SO Valais-Wallis - Haute Ecole d'Ingénierie - HEI ;
• Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud - HEIG-VD ;
• CHANGINS - Haute école de viticulture et œnologie.