Un outil révolutionnaire pour surveiller les inondations

Le LIST a mis au point l’un des composants clés d’un nouvel outil qui devrait contribuer à la réduction des risques de catastrophes dans le monde.

Le 27 octobre, le Joint Research Centre (JRC) a lancé l’outil « Global Flood Monitoring » (GFM) pour surveiller les inondations en cours dans le monde entier, dans le cadre du service de gestion des urgences Copernicus. L'outil GFM permet aux utilisateurs de mieux se préparer à une prochaine inondation et de mieux réagir à une inondation en cours. Cette surveillance systématique, globale et à haute résolution représente un progrès significatif dans la sensibilisation et la prévention des catastrophes de l'UE.

Cet outil, unique par sa capacité à traiter toutes les données reçues par les satellites Copernicus Sentinel-1, permet d’aider à planifier et à coordonner les interventions d'urgence en cas d'inondations ou à soutenir l'aide internationale aux zones touchées. Par exemple, il a déjà été testé cet été pour développer des cartes des inondations qui ont frappé l’Europe en juillet 2021.

Les chercheurs du LIST Patrick Matgen, Ramona Pelich, Marco Chini, Renaud Hostache, et Yu Li ont mis au point l’un des trois algorithmes d’extraction des données satellitaires, les deux autres ayant été développés par l’Université technique de Vienne et le Centre aérospatial allemand. « Cela fait 15 ans que nous travaillons sur les technologies de surveillance des inondations. Nous sommes reconnaissants au Fonds national de la recherche et à l'Agence spatiale européenne d'avoir financé cette recherche pendant tant d'années. Ces deux dernières années, le projet eshape, financé par la Commission européenne via son programme H2020, nous a aidés à améliorer notre algorithme. Nous sommes fiers que notre algorithme soit désormais un élément central du service opérationnel du GFM", explique Patrick Matgen, Group Leader au LIST.  "Nous avions déjà généré de nombreuses cartes d'inondation à partir de données satellitaires avec notre outil HASARD®. La grande nouveauté avec le GFM, c’est l’approche systématique et l’échelle qui est mondiale. Les données sont maintenant produites automatiquement. »

Le GFM produit des cartes de surveillance des inondations en moins de 8 heures après l'acquisition de l'image par le satellite, avec une résolution spatiale de 20 m au niveau mondial. Pour l'Europe, l'outil peut fournir des cartes de surveillance des inondations mises à jour tous les 1 à 3 jours, tandis que pour les zones situées en dehors de l'Europe, la mise à jour des cartes des inondations peut prendre entre 6 et 12 jours en fonction du calendrier de Sentinel-1.

L’outil, actuellement en phase pré-opérationnelle, est mis à disposition gratuitement des services de protection civile des Etats-membres de l’UE et de ses partenaires. Il présente également un intérêt pour les compagnies d’assurance, puisqu’il permet de leur fournir des cartes de risque grâce à l’intégration de cartes d’occupation des sols et de données de recensement. Il permet donc d’évaluer le nombre de personnes affectées par une inondation et de mettre en évidence les infrastructures touchées par l'événement. « En Europe nous disposons de nombreuses données mesurées in situ, mais dans de nombreuses régions du monde, aucune information n’est disponible », précise Patrick. L’outil permet en quelque sorte de rendre accessibles les données, et donc les secours.

Le radar à synthèse d'ouverture de Sentinel-1 permet d'acquérir des images quelles que soient les conditions météorologiques ou la lumière du jour. Pourtant, l’équipe doit encore améliorer l’algorithme et travaille notamment sur la résolution de quelques problèmes techniques, tels que les imitations d’eau : par exemple, il peut arriver que les grandes étendues désertiques soient faussement reconnues comme de l’eau par les algorithmes – un effet s’apparentant aux mirages, ces illusions optiques naturelles dans lesquelles les rayons lumineux se courbent par réfraction pour produire une réflexion du ciel sur le sol.

Le GFM est le résultat d'années de développement scientifique du LIST et de ses partenaires. Pourtant, le projet a été implémenté en une année, un temps record.

Patrick et son équipe n’entendent pas s'arrêter là : après la création de la spin-off Wasdi fin 2020 et la participation à l’élaboration du GFM, ils comptent maintenant continuer à améliorer la précision des cartes et la robustesse du service. En outre, ils prévoient de tirer parti de l'ensemble des données mondiales et, par exemple, d'analyser l'impact du changement climatique sur les risques d'inondation dans le monde entier.