Zoom sur la 1ère Trimestrielle du SCO France

Le SCO France, 20 mois après sa naissance

À l’origine de l’initiative SCO International, la France se doit d’être exemplaire et de jouer un rôle moteur. De fait, le SCO France est né en septembre 2019, 3 mois après le SCO International. En quelques mois, 2 appels à projet ont été lancés, donnant lieu à 36 labellisations pilotées, soit environ 250 personnes impliquées de près ou de loin dans les projets SCO France. Avec un tel portefeuille, appelé à croître d’une vingtaine de projets par an, il convient de donner de la visibilité sur leur avènement et leurs interactions. D’où les Trimestrielles !

4 projets autour d’une thématique

Pour ce premier rendez-vous, la thématique choisie consacre « les données satellite dans les projets SCO ». Celles-ci proviennent majoritairement des Sentinel-1 et -2, des hubs de données utilisés en France et de Copernicus, des Spot 6 et7, bien sûr de Pléiades, et de TerraSAR-X. Le spectre électromagnétique est donc largement utilisé dans les projets SCO, avec une majorité de données disponibles gratuitement et librement. Voyons comment s’en servent 4 projets SCO.

FloodDAM

Proposant des services de détection, d’alerte et de cartographie rapide, FloodDAM combine plusieurs capteurs de télédétection pour observer et assurer le suivi des inondations à l’échelle locale, avec l’ambition de le faire mondialement. Il fonctionne pour cela à 2 niveaux : des acquisitions systématiques pour le suivi en continu, complémentées avec des acquisitions satellites programmées.

Capteurs utilisés

• Démarrage « classique » avec des données Sentinel-2 et leurs produits dérivés comme des cartes d’occupation des sols et des cartes de plans d’eau permanents.
• Complément programmé par la constellation Pléiades (acquisitions tri-stéréoscopiques THR), notamment pour classifier des bâtiments individuels avec la possibilité de faire de la photogrammétrie pour réaliser des modèles numériques de surfaces afin de simuler l’impact d’inondations.
• Cartographie rapide : à partir de capteurs radar, insensibles aux nuages. Entièrement automatisée, la chaine de traitement repose sur des acquisitions systématiques Sentinel-1 et programmées TerraSar-X, beaucoup plus résolu pour détecter rapidement des zones en eau.
• Combinaison de capteurs altimétriques des satellites Sentinel-3 et Jason (bientôt SWOT) qui assurent une couverture mondiale des plus grands lacs et rivières. Complémentaires avec d’autre capteurs et des stations de mesures in situ.

Projets SCO liés

• StockWater (suivi des réservoirs)
• FLAude (estimation dégâts et résilience par rapport aux inondations dans l’Aude)
• Eagle Hedges (résilience)

VIMESCO RICE

Vimesco Rice propose des outils opérationnels en réponse aux besoins émis par les ministères de l’agriculture et de l’environnement du Vietnam pour mieux gérer la production de riz à court et long termes. Deux composantes sont ainsi développées conjointement :

• Vimesco Rice se consacre aux phénomènes à évolution lente du changement climatique (sécheresses, inondations, intrusions d’eau saline…) et leurs impacts sur les cultures dans le delta du Mékong ;
• Le volet Viet-ARRO met l’accent sur les impacts des évènements hydrométéorologiques extrêmes, tout particulièrement sur les régions centrales du Vietnam de plus en plus touchées par des typhons.

Capteurs

La télédétection radar Sentinel-1 est optimale pour le suivi des surfaces rizicoles. Libres d’accès (sur la plateforme PEPS), ces données et leurs produits dérivés dispensent des informations sur l’état de la production et sur la prévision des récoltes : cartographies des surfaces en eau et ensemencées, calendrier des cultures, indicateurs de conversion vers l’aquaculture, carte de changements des pratiques agricoles. À plus long terme, ce produit servira de base pour estimer les mesures d’adaptation et d’atténuation du changement climatique.

Projets liés

• GEO Rice (suivi du riz dans cinq pays d’Asie du Sud Est) : porté par l’ESA, ce projet a développé l’algorithme initial de détection du riz et la gestion des données Sentinel-1 ;
• SCO : TropiSCO (suivi en temps réel de la déforestation en milieu tropical) ;
• GEMMES-Vietnam (impacts socio-économiques du changement climatique sur les pays et leurs stratégies d’adaptations) : ce projet de l’Agence Française de Développement peut fournir des outils de simulation des impacts socio-économiques quand le SCO peut fournir des produits de télédétection.

Thermocity

Le projet Thermocity veut mettre au service des métropoles la mesure de température depuis l’espace dans le but de modéliser les îlots de chaleur urbains mais aussi des solutions, tout particulièrement la végétalisation couplée aux bâtiments. Mais depuis l’espace, la donnée thermique est mal résolue spatialement : 100 m au mieux quand le milieu urbain nécessite 10 fois plus fin. Le projet a donc comme autre objectif d’améliorer la résolution thermique grâce à des algorithmes et de coupler ces informations avec tout type de données dérivées de l’observation spatiale optique, notamment 3D et in situ (plan du bâti, occupation du sol, modèles numériques de surface/de hauteur/d’ombres etc).

Données utilisées

• ASTER (thermique)
• ECOSTRESS (thermique)
• Sentinel-2 (satellite optique) + land monitoring service + synthèses mensuelles Theia
• Pléiades (satellite optique)

Projets liés

• SAT LCZ (îlots de chaleur)
• Green Urban Sat (services écosystémiques de la végétation urbaine) : visibilité croisée, échanges potentiels de données sur une métropole commune (Strasbourg)
• Trishna Aval et S3D2 (auparavant appelé CO3D) : portés par le CNES, ces 2 programmes vont bénéficier des résultats de l’atelier utilisateur Thermocity pour le thème urbain

Sat LCZ

La vulnérabilité des milieux urbains va crescendo durant les vagues de chaleur. S’appuyant sur une classification en zones climatiques locales (Local Climate Zones, LCZ) exclusivement dérivée d’imagerie satellite THR, le projet SatLCZ a l’objectif de fournir une cartographie de vulnérabilité des quartiers et de réduire l’effet d’ilot de chaleur. Expérimentée à Lille (France) puis à Rayong (Thaïlande), deux villes aux caractéristiques très différentes, la méthodologie automatisée de classement LCZ est applicable en tout point du globe. Celle-ci a été initialement développée par le projet DiaClima de l’ADEME et divers travaux de R&D au Cerema.

Données utilisées

Imagerie THR Pléiades dont les observations tri-stéréoscopiques permettent d’établir des modèles numériques de terrain, de surface, de hauteur…, ainsi que des indicateurs dérivés (rugosité, perméabilité…) nécessaires au calcul du modèle de climatologie urbaine. Cette imagerie est accessible grâce au dispositif DINAMIS pour les acteurs publics France, via le service commercial Airbus DS GEO pour les autres usages.

Il en résulte la production de cartes de zones climatiques locales LCZ et d’îlots de chaleur urbains. Au-delà du diagnostic, les nombreux indicateurs sous-jacents à chaque cartographie LCZ sont également exploitables dans une logique de recherche de solutions, par exemple pour désimperméabiliser les sols, ou encore pour localiser les populations les plus vulnérables afin de prioriser l’action publique.

Projets liés

• SCO : Thermocity (îlots de chaleur)
• SCO : Green Urban Sat (services écosystémiques de la végétation urbaine)
• Plusieurs projets du Cerema, notamment sur la désimperméabilisation