Monitoring the Gold Coast

PRÉSENTATION

Depuis 1901, le niveau mondial de la mer a augmenté d'environ 20 cm, ce qui a exacerbé l'érosion et l'inondation des écosystèmes côtiers dans le monde entier. En Australie, où quelque 85 % des habitants vivent sur la côte, une augmentation de la fréquence des inondations côtières (résultant de l'élévation du niveau de la mer) pourrait causer des dégâts considérables. Le littoral australien est protégé de l'érosion côtière par des plages naturelles ; toutefois, mettant de nombreuses années à se rétablir, les plages peuvent n'offrir qu'une protection limitée après de graves tempêtes.

En juin 2013, après trois années de tempêtes, le conseil municipal de la Gold Coast, en Australie, a lancé son "Plan en trois points pour la protection du littoral", dans le cadre de sa très médiatisée stratégie décennale Ocean Beaches. À l'appui de ce plan, des caméras situées le long de la Gold Coast cartographient fréquemment les lignes d'eau afin de soutenir les évaluations de l'érosion et de l'accrétion. Cependant, le Centre de recherche côtière et marine (CMRC, Coastal and Marine Research Centre) de l'université Griffith a souligné que les lacunes dans ces données constituent un défi pour faire avancer la recherche sur la récupération des brèches après une tempête sur la Gold Coast et dans les zones environnantes.

Telespazio UK, avec le soutien du CMRC, a cherché à combler ces lacunes dans le cadre d'un projet de démonstration ESA-Future Earth : "Surveillance par satellite pour la récupération des plages après une tempête". Ce projet présente le développement d'une méthodologie automatisée de preuve de concept (PoC, Proof-of-Concept) pour l'extraction de la ligne de flottaison, en utilisant l'imagerie SAR (Synthetic Aperture Radar) de Sentinel-1 et les données de marée pour étudier la récupération des plages après une tempête en évaluant l'accrétion/érosion, selon que les lignes de flottaison se déplacent vers le rivage (érosion) ou vers le large (accrétion).

Site(s) d’application

Gold Coast, Australie Suite à des discussions avec le CMRC, nous avons sélectionné cinq zones d'étude d'intérêt particulier le long de la Gold Coast et de ses environs : Jumpinpin, Broadwater, Stradbroke Island, Palm Beach et Tweed Coast (Figure 1).   ▶︎ Figure 1. Zones d'intérêt

DONNÉES

Satellite

• Sentinel-1 SAR
• Données ESA Sea State CCI (produits L3 & L4)

Autres

• Enregistrements en temps quasi réel du marégraphe de Southport du gouvernement du Queensland
• Bouée de mesure des vagues de la Gold Coast (lacunes comblées par les données modélisées du CSIRO), gouvernement du Queensland
• Données vectorielles OpenStreetMap
• Lignes de transect CoastSat

RÉSULTATS - PRODUITS FINAUX

• StoryMap Web

Telespazio UK a produit un démonstrateur en ligne à l'aide de StoryMap (figure 2). Grâce à cette carte, les utilisateurs peuvent avoir une vue d'ensemble du projet et naviguer à travers les exemples d'extraction et d'analyse des lignes de flottaison pour étudier les modèles de récupération des plages après une tempête.

Figure 2. Capture d'écran de ArcGIS StoryMap. Variation des lignes d'eau avant (vert) et après (bleu) la tempête à Jumpinpin en réponse au cyclone Marcia.

• Proof-of-concept de la détection automatique des lignes de flottaison

Telespazio UK a développé avec succès une chaîne de traitement automatisée pour identifier les changements dans les lignes de flottaison en utilisant l'imagerie Sentinel-1 et les données sur l'état des marées. Notre approche innovante a donné des résultats prometteurs, démontrant de nombreux changements attendus dans les lignes de flottaison à travers chacune des zones d'étude en réponse aux événements de tempête. La solution offre une flexibilité de mise en œuvre dans le cadre de scénarios de changements climatiques futurs (par le biais de projections de la hauteur des marées) pour n'importe quel environnement côtier dans le monde avec des coûts d'installation minimaux.