Systèmes d’analyse des risques par télédétection spatiale

La plupart des systèmes géomatiques sont basés sur la télédétection spatiale. Seules données rapidement mobilisables et exploitables à des fins de cartographie des impacts, de mise à jour ou de génération de bases de données géographiques et spatiales sur les territoires susceptibles d’être soumis aux aléas climatiques, de modélisation des transformations des paysages et de l’évolution des reliefs, etc., les images de télédétections optiques et radars permettent de mesurer les conséquences d’un évènement ou d’une catastrophe naturelle. Elles font généralement appel à des données de télédétections hautes résolutions métriques traitées diachroniquement (comparaison des deux à trois images prises avant l’évènement, parfois pendant et après l’évènement) pour évaluer l’étendue et surtout les conséquences d’une crue affectant un centre urbain, par exemple. Les images utilisées sont généralement issues des satellites Landsat, Spot, RadarSat ou ERS.

Spatiocartographie d’une crue du Po (Italie) effectuée à partir d’une image RadarSat

« La crue du Po d’octobre 2000 a touché plus de 12000 personnes. L'image reçue, traitée et interprétée par les scientifiques du CCT a été envoyée aux autorités européennes dans les 24 heures suivant l'acquisition. Les vecteurs bleu foncé superposés sur l'image indiquent le niveau normal de l'eau du fleuve Po et les vecteurs bleu pâle montrent l'étendu de l'inondation. » (CCT, 2006).
Source : Centre canadien de télédétection et RadarSat international, 2006, lien externe http://ccrs.nrcan.gc.ca/radar/spaceborne/radarsat1/action/int/italy_f.php
Crédits: Image RadarSat, mode F1f, 18 octobre 2000.

La commercialisation d’images très hautes résolutions métriques et submétriques avec Ikonos et KompSat 2 a permis d’affiner la cartographie et les bases de données géographiques utilisées pour la modélisation de l’analyse des risques des habitats et des populations pouvant être touchés, notamment sur les espaces urbanisés et les territoires métropolisés dans lesquels vivent plus de 75% de la population en France. Cependant, les faibles superficies couvertes (de 121 à 225 km²) en font des données particulièrement onéreuses en coût d’acquisition, de traitement et d’exploitation pour l’analyse des risques naturels. Les faibles surfaces couvertes par les satellites à hautes résolutions spatiales peuvent être complétées par les images à moyennes ou faibles résolutions comme Landsat 7, Spot 5 ou Envisat couvrant des surfaces de 3600 à 422 500 km². L’arrivée de satellites à grande répétitivité et haute résolution, comme Formosat 2, spécialement développés pour le suivi de crises, des catastrophes et d’évaluation des risques, va contribuer à améliorer le niveau de mesure, d’analyse, d’identification et de modélisation des risques naturels sur les territoires. Elle permet un suivi temporel de l’évènement plus fin avec des pas de temps de prises d’images plus courts.

L’emploi d’images radars métriques comme Ramses va sensiblement améliorer la précision des modèles géomorphologiques, hydrologiques, les modèles numériques de terrain (MNT) et d’élévation (MNE). Ces données ont l’intérêt de s’affranchir de la couverture nuageuse et de permettre un suivi d’une catastrophe naturelle lors d’un évènement pluvieux. Tout comme les images optiques, elles sont particulièrement efficientes dans l’analyse et la modélisation des risques naturels et dans la simulation des conséquences humaines, environnementales et physiques. Leur efficacité est cependant toute relative dans le domaine de l’alerte précoce, c’est-à-dire, de la probabilité de l’arrivée imminente d’une catastrophe naturelle suite, par exemple, à un évènement pluvieux. Cependant, la qualité des modèles de simulation, obtenue pour une part, avec ces données, permet d’évaluer les possibilités de risques naturels et environnementaux pouvant affecter les populations et les espaces anthropisés. Les trop faibles répétitivités des prises de vues, la complexité, la longueur et les problèmes de reproductibilité des méthodologies de traitement des images satellites en font de mauvais systèmes d’alerte mais d’efficaces méthodes et outils d’analyses précoces et de diagnostic des possibles risques naturels et environnementaux sur un territoire.

Les systèmes spatiaux d’alerte précoce les plus aboutis sur les risques naturels utilisent les satellites météorologiques et d’étude du climat POES, GOES, MétéoSat NG, DMSP ou encore MetOp qui vient d’être mis sur orbite. Leurs hautes résolutions spectrales couvrant de larges fenêtres du spectre électromagnétique sur des surfaces de plusieurs milliers de km² et leurs fréquences de prises de vues (une série d’images chaque 15 minutes avec MétéoSat NG et chaque 30 minutes avec GOES 8) permettent, à la fois, le suivi en temps quasi réel des perturbations, la prévision météorologique et l’étude des interactions des surfaces continentales-climats-atmosphères avec une mise à jour moyenne toutes les 3 heures de la situation météorologique.

Crédits:
Sébastien GADAL, Maître de conférences à l’université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines - C3ED