Mécanismes de formation de dolines et analyse de prédiction basée sur la géostatistique dans un terrain karst mantled

Les efforts pour évaluer la formation de dolines et quantifier les facteurs de contrôle sont entravés par le manque d’observations historiques ou de jeux de données à résolution grossière dans de nombreuses régions. Nous avons appliqué des avancées récentes dans la cartographie des dolines basée sur le SIG et les statistiques spatiales pour étudier de manière exhaustive les facteurs contrôlant la formation des dolines dans le cadre karstique mantled du comté de Dougherty, en Géorgie. Les dolines se forment à différentes échelles spatiales et temporelles dans le site d’essai. Une méthodologie en trois étapes a été menée. Tout d’abord, 275 dolines qui se sont formées ou agrandies entre 1999 et 2011 ont été détectées en comparant les résultats des inventaires de dolines dérivés de deux MNE acquis en 1999 et 2011. En outre, un MNT LiDAR (résolution de 1 m) a été utilisé pour dresser un inventaire spatial détaillé de 3412 dolines. Les données de l’inventaire des dolines ont été converties en cartes de densité des dolines pour les analyses ultérieures. Les modèles statistiques spatiaux des moindres carrés ordinaires (OLS) et de régression géographiquement pondérée (GWR) ont été appliqués pour quantifier l’impact des facteurs de contrôle sur la densité des gouffres. Les facteurs de contrôle comprenaient des variables géologiques, hydrologiques, anthropiques, hydrogéologiques et géomorphologiques. Pour les deux ensembles de données d’inventaire des dolines analysés, l’épaisseur des morts-terrains, les fluctuations de l’aquifère et la proximité des fractures, des cours d’eau et des zones humides étaient les facteurs de contrôle les plus influents sur la formation des dolines (valeurs p GWR <0,05). Enfin, les résultats des statistiques spatiales ont été utilisés pour 1) produire des cartes de prédiction de dolines interpolées et 2) évaluer la précision des prédictions de densité de dolines des statistiques spatiales. Les résultats fournissent des évaluations des facteurs de contrôle de la formation des dolines et démontrent le potentiel d’applications similaires dans d’autres zones karstiques avec une série chronologique de MNE et des ensembles de données auxiliaires similaires. L’approche adaptée basée sur le SIG ne remplace pas les procédures qui dépendent d’enquêtes de terrain exhaustives à la fois pour l’inventaire des dolines et l’acquisition de données sur les facteurs de contrôle, bien qu’elle offre des estimations pour comprendre le développement des dolines sur de vastes zones afin d’aider à sélectionner des stratégies d’atténuation appropriées.