Rejoignez le Dragon: l'observation conjointe de la Terre par l’ESA et la Chine commence

La taille et la diversité de cet immense pays rendent l’emploi de satellites particulièrement utile dans le cadre de son étude. Les 9,6 millions de kilomètres carrés du territoire chinois s’étendent des sommets himalayens jusqu’aux basses terres tropicales. La Chine abrite 20% de la population mondiale actuelle, est la deuxième économie mondiale et est le pays qui connaît la croissance la plus rapide au monde.

Le programme Dragon est une initiative commune de l’ESA, du Ministère chinois des Sciences et des Technologies (MOST) et du Centre national de télédétection de Chine (NRSCC). Il a pour objectif d’encourager le développement de l’exploitation des ressources spatiales de l’ESA en Chine et de stimuler la coopération scientifique dans le domaine des sciences et techniques d’observation de la Terre entre la Chine et l’Europe.

Le programme Dragon a été lancé en septembre 2003 suite à une réunion à Paris entre M. Jean-Jacques Dordain, Directeur général de l’ESA, et le Prof. Xu Guanhua, Ministre des Sciences et des Technologies de la République Populaire de Chine.

Le mardi 27 avril commençait à Xiamen un symposium de trois jours qui devait marquer le lancement officiel de l’initiative. Le Directeur des programmes d’observation de la Terre à l’ESA, le Prof. Jose Achache et M. Zhang Guocheng, Directeur général adjoint du NRSCC, se sont joints aux équipes de recherche sino-européennes participantes.

Guocheng déclare : « La télédétection recouvre un large éventail d’applications potentielles, dont l’évaluation et la surveillance des ressources ainsi que la réaction aux catastrophes naturelles ». « L’ESA occupe une position avantageuse dans ce domaine et le programme Dragon va offrir de nouvelles perspectives à la coopération MOST-ESA tout en contribuant au développement de la télédétection appliquée en Chine. »

Pendant les trois années que durera le programme Dragon, les données fournies par Envisat et d’autres engins spatiaux de l’ESA seront utilisées conjointement par des équipes de recherche européennes et chinoises. Ces données concernent des sujets convenus par l’ESA et la Chine et couvrent des domaines tels que la surveillance des cultures de riz et la cartographie forestière, l’évaluation des ressources aquifères et la prévision des inondations, la mesure de la qualité de l’air et l’avancée des déserts.

Le Prof. Fabio Rocca du Politecnico (Ecole polytechnique) de Milan, en Italie, est co-investigateur principal avec le Prof. Deren Li (Université de Wuhan) sur un projet destiné à mesurer précisément la topographie et les mouvements du sol grâce aux données radar de l'ESA. L’interférométrie en radar à ouverture synthétique (ROS) ou InROS implique la combinaison de deux ou plusieurs images radar du même endroit de façon à pouvoir procéder à des mesures très précises du mouvement du sol entre deux acquisitions.

Rocca explique : « La subsidence est un problème qui touche de nombreuses régions de la Chine. Les technologies européennes permettent de la mesurer en termes de millimètres à très faible coût, en faisant un thème intéressant pour une poursuite du développement conjoint. »

« Cette collaboration nous permet de combiner l’efficacité de la télédétection à l’analyse détaillée des conditions au sol afin de créer des protocoles d’interprétation et de permettre une réaction rapide à des données nouvelles. Nous souhaiterions développer des outils autorisant une exploitation immédiate par des agences de protection civile. »

« Le programme Dragon est intéressant dans son ensemble car il permet des contacts plus étroits avec la Chine, un immense pays doté de milliers de scientifiques expérimentés ainsi que d’un programme spatial avancé et où la télédétection est un facteur crucial pour un développement plus rapide et plus sûr. »

Un programme d’échange de stagiaires a déjà été lancé, permettant à deux étudiants de l’Académie chinoise de Sylviculture de Pékin de se familiariser avec les techniques de cartographie forestière radar à l’Institut européen de recherches spatiales (ESRIN) de Frascati en Italie.

Les forêts couvrent un septième du territoire chinois. Les données radar fournies par le radar à ouverture synthétique avancé (ASAR) d’Envisat peuvent activer une surveillance plus pointue des forêts via InSAR.

Lorsque plusieurs images sont combinées de cette façon, les zones boisées deviennent décohérentes avec des signatures distinctes, permettant aux interprètes de classer leur hauteur de couvert, leur densité et même leur variété.

Des techniques radar similaires seront utilisées pour la surveillance agricole et le suivi des cultures de riz. Les instruments radar sont particulièrement bien adaptés à cette dernière tâche car les rizières doivent être inondées pendant le repiquage et la croissance de la céréale, et le radar peut facilement distinguer les sols détrempés. Il peut également voir à travers les nuages qui bloquent la vue des satellites optiques au-dessus des zones rizicoles.

Tan Bingxiang, professeur associé de l’Académie chinoise de Sylviculture de Pékin, est co-investigateur principal du projet de suivi des cultures de riz avec le Dr. Thuy Le Toan de l’université Paul Sabatier à Toulouse.

Bingxiang explique : « La probabilité d’obtenir des données de télédétection optique sans nébulosité est de seulement 1% pendant la saison de croissance des cultures en Chine méridionale. Il est donc très difficile d’assurer un suivi en temps réel de la croissance du riz et d’évaluer le rendement rizicole ».

« C’est pourquoi la télédétection radar apparaît comme un choix évident en tant que source de données pour le suivi agricole et l’estimation du rendement des cultures. »

Les modèles de prévision du rendement rizicole seront testés à l’aide de données fournies par ASAR et de données optiques multispectrales du spectromètre imageur à résolution moyenne (MERIS) d’Envisat.

Le spectromètre d’absorption imageur à balayage pour la cartographie de l’atmosphère (SCIAMACHY) d’Envisat étudiera également les variations saisonnières des émissions de méthane des rizières inondées. Ces données contribueront à l’amélioration de la précision des modèles de changement climatique.

L’agriculture chinoise est particulièrement dépendante de la mousson d’Asie du Sud-Est qui amène chaque été des pluies indispensables aux campagnes.

Le Prof. Johnny Johannessen du Nansen Environmental and Remote Sensing Centre (Centre environnemental et de télédétection) en Norvège et le Prof. Hui-Jun Wang de l’Institut de Physique Atmosphérique de l’Académie chinoise des Sciences sont les co-investigateurs principaux d’un projet consacré à l’étude de la mousson et des eaux océaniques dont elle provient comme systèmes interconnectés. Ce projet a pour but d’améliorer la capacité à suivre et à simuler les processus jumelés à l’origine de la mousson estivale en Chine.