La cartographie des inondations par satellite au service de la sécurité civile dans l’Est de la France

Cette application-pilote a été développée pour la gestion des inondations, qui constituent aujourd’hui le type de catastrophe naturelle le plus répandu dans le monde.

Mis en place avec le soutien de l’ESA, le Service de Surveillance des Plaines Inondables a pour objectif de fournir des cartes aux utilisateurs finaux dans les six heures en situation de crise, afin de donner aux services de secours d’urgence la capacité de prendre la mesure – quasiment en temps réel – de l’étendue des inondations. Ce service trouve également des applications pour l’évaluation des risques et les efforts de prévention.

Développée en trois ans dans le cadre du programme de l’ESA pour le Développement du Marché de l’Observation de la Terre (EOMD), l’application a été mise en place avec la Zone de Défense Est (ZD Est) française. Constituée de 18 départements, la ZD Est recouvre une surface de 105 000 km², pour une population de 8,3 millions de personnes. Elle comprend aussi quatre bassins hydrologiques principaux potentiellement vulnérables aux inondations. Le Service Régional de Traitement d’Image et de Télédétection (SERTIT), basé à Strasbourg et spécialisé dans la cartographie rapide, est le fournisseur du service, tandis que la préfecture de la ZD Est intervient comme partenaire et en tant qu’utilisateur final.

« Nous sommes l’une des sept zones de défense civile nationale en France », explique le colonel des Sapeurs-Pompiers François Maurer, Chef d’état-major de la ZD Est pour la Direction de la Défense et de la Sécurité Civiles (DDSC) française.

« Notre rôle est de préparer les plans d’urgence et, en cas de crise, de coordonner les activités de réponse dans les différents départements. Les préfets de départements sont les principaux décideurs qui activent les services d’urgence mais ils peuvent ne pas avoir une connaissance de spécialiste sur le terrain, c’est pourquoi nous les conseillons lorsque cela est nécessaire ».

Le service utilise deux types de données satellitaires. L’imagerie à haute résolution obtenue par les satellites optiques est combinée avec les images radar que les satellites peuvent collecter par tout temps, même durant la nuit ou à travers un épais voile nuageux et malgré la pluie.

Le haut niveau de détails fourni par les images optiques est utilisé à l’avance pour établir des cartes de référence d’occupation des sols. Celles-ci peuvent ensuite être combinées avec les images radar qui permettent de repérer les zones inondées et détrempées. Ces images peuvent aussi être associées à des modèles numériques de terrain en 3 dimensions dérivés des données radar afin de déterminer plus efficacement quelles sont les régions les plus susceptibles d’être touchées.

« Nous ne nous soucions pas de savoir quels satellites sont utilisés, nous avons juste besoin des cartes », relève le Col. Maurer. « Notre principale préoccupation est la rapidité et les cartes par satellite nous donnent très vite une impression de l’étendue de l’inondation et des zones qui sont affectées. Les cartes peuvent aider à la prise de décisions aux plus hauts niveaux et à faire le meilleur usage possible des ressources humaines et matérielles ».

« Nous pouvons les interpréter pour déterminer sur quelle surface les inondations peuvent s’étendre, pour déplacer nos équipes sur la zone et définir quels sont les meilleurs endroits pour installer nos pompes et nos sacs de sable et quels sont les secteurs à évacuer en premier. De nouveaux bâtiments peuvent ne pas avoir déjà été indiqués sur les cartes traditionnelles en papier, mais nécessiter néanmoins des évacuations prioritaires : des hôpitaux ou des maisons de retraite par exemple. Il vaut mieux s’en occuper à l’avance plutôt qu’attendre d’avoir déjà les pieds dans l’eau ! »

A l’origine, ce service a été conçu avant tout pour la cartographie des inondations en phase de crise, mais très rapidement, on s’est aperçu que les produits proposés pouvaient aussi être utiles pour la gestion des autres phases : le nettoyage après la crise, la prévention et la prévision. Quelque 80 agences impliquées dans la gestion des inondations pour la ZD Est – comme les agences régionales de l’eau et les services de prévision des inondations – ont donc été informées sur l’utilisation de ce service.

Au cours de la dernière décennie, les inondations ont touché environ 1,5 milliard de personnes, soit plus de 75% de l’ensemble des populations frappées par des catastrophes naturelles recensées dans le monde. Par nature, ce sont des événements catastrophiques qui touchent rapidement des régions très étendues, ce qui les rend difficiles à prévoir et à surveiller.

Traditionnellement, la prévision des inondations est accomplie par la mesure du niveau des rivières et du volume des précipitations qui sont ensuite intégrées à des modèles hydrologiques. Bien souvent, ces points de mesure sont très clairsemés. L’étendue des inondations est généralement calculée à partir de l’analyse historique sur la base des inondations passées ou de calculs sur des modèles. Les mesures « en temps réel », s’il y en a, sont effectuées par des campagnes de photographies aériennes, à la fois très chères et totalement dépendantes des conditions météorologiques. De même, le relevé des dommages après la crise est basé sur des observations au sol, des projections à partir des données démographiques et les déclarations de sinistre auprès des assurances.

« Un de nos objectifs est de conserver des cartes détaillées par satellite des inondations passées et de leur évolution, afin de garder une mémoire précise de tout ce qui s’est produit dans la zone qui nous intéresse », ajoute le Col. Maurer.

Le Service de Surveillance des Plaines Inondables doit encore faire ses preuves en conditions de crises sur la ZD Est, bien que des images satellitaires soient régulièrement collectées pour la cartographie de référence et l’analyse des risques. Le SERTIT a effectué des opérations de cartographie de crise au cours de plusieurs situations d’inondations à l’étranger, de l’Allemagne à la Chine, souvent en soutien de la Charte Internationale Espace et Catastrophes Majeures, qui assure l’acquisition prioritaire d’imagerie satellite pour les opérations humanitaires en cas de catastrophe.

« L’utilisation de l’imagerie satellitaire a été ajoutée récemment aux procédures opérationnelles de la Protection Civile », conclut le Col. Maurer. « Cette intégration est une grande réussite qui couronne nos trois années d’activité et montre que la demande pour ce type de données est bien là de manière durable ».

Ce succès a conduit à la poursuite du développement du service de cartographie d’urgence dans le cadre des projets Earthwatch GMES Services Elements (GSE), Risk-EOS et Respond de l’ESA, afin de répondre aux situations de catastrophes naturelles et aux besoins d’aide humanitaire dans le monde entier en fournissant des services à la communauté humanitaire et aux agences de protection civile.

Cette activité a été réalisée dans le cadre du projet de Surveillance des Plaines Inondables au sein du programme pour le Développement du Marché de l’Observation de la Terre (EOMD) de l’ESA. Celui-ci a pour mission de renforcer les capacités européennes et canadiennes pour la fourniture de services d’informations géographiques basés principalement sur les données d’observation de la Terre. Pour en savoir plus sur l’utilisation des satellites d’observation pour la gestion des inondations, ou pour toute autre activité dans le cadre du programme EOMD, veuillez contacter eomd@esa.int.