Evaluer la sensibilité aux inondations à partir d'images satellite: le projet Pleiades4UrbanFlood, labellisé par le Space Climate Observatory (SCO)
Cerema Communication
Le projet Pléiades4UrbanFlood a pour ambition d’élaborer un prototype d’évaluation à priori de la sensibilité d’un environnement urbain aux inondations. Cet outil utilisera les images satellite fournies par les satellites de très haute résolution spatiale Pléiades et Pléiades Neo pour évaluer à une échelle fine la morphologie urbaine.
Deux enjeux importants du projet sont de déterminer la morphologie urbaine à partir d’une seule prise de vue satellitaire et d’automatiser le calcul de paramètres importants pour la modélisation des inondations.
Les collectivités souhaitent disposer d’outils accessibles pour améliorer la connaissance du risque d’inondations et aménager leur territoire de manière résiliente vis-à-vis de ce risque. L’enjeu est d’autant plus fort dans les régions fortement urbanisées, où l’impact des inondations peut être considérable. Le projet Pleiades4UrbanFlood a été labellisé par le Space Climate Observatory (SCO) France en 2022, ainsi que le projet EO4Wetlands également porté par le Cerema.
Vers un outil d'évaluation du risque pour les collectivités
L’objectif du projet Pléiades4UrbanFlood retenu dans le cadre du 3e appel à projets du Space Climate Observatory, est tout d’abord de produire des données sur la morphologie et la topographie du territoire (aussi bien les objets naturels qu’artificiels) à partir d’images satellite monoscopiques (un seul angle de vue), puis de fournir un outil d’évaluation de la sensibilité des territoires aux inondations qui automatise la chaine de production des données ainsi que des indicateurs, tout en permettant l’intervention des opérateurs pour agir sur certains paramètres.
Mené par le Cerema en partenariat avec les sociétés Airbus Defense & Space, TerraNIS et Agenium 3D Lab, le projet Pléiades4UrbanFlood intègre le fruit de travaux antérieurs menés par ces partenaires. Ces travaux reposeront sur des méthodes d’apprentissage en deep learning à partir d’images à très haute résolution spatiale pour identifier le bâti et la végétation en analysant l’ombrage ainsi que les textures des images. Des indicateurs seront mis au point, comme la caractérisation de l’emprise au sol, l’espacement du bâti et de la végétation, le niveau d’imperméabilisation des sols…
Ces indicateurs permettront d’alimenter des modèles hydrauliques, mais aussi de définir des morpho-types urbains, qui permettront à terme de de créer des indicateurs de zones à risque important d’inondation lié au maillage urbain
A l’issue des travaux, un outil à destination des urbanistes et aménageurs sera proposé, pour comprendre et prendre en compte les liens entre la morphologie urbaine et la sensibilité aux inondations. Il comprendra les données d’entrée, les indicateurs pour réaliser les simulations, et des interfaces web cartographiques pour consulter l’information.
Cet outil permettra aussi de suivre dans le temps l’évolution de la sensibilité du tissu urbain sur une même zone en se basant sur l’archive des images Pléiades monoscopiques disponibles.
Un démonstrateur avec Montpelier Métropole
Un démonstrateur sera mis en œuvre sur le territoire de Montpellier Métropole qui est très urbanisé et sensible aux inondations, à travers une plateforme de visualisation développée par TerraNIS. Une chaîne de traitement des données sera appliquée pour la métropole, et ensuite transposée à une autre ville pour s’assurer de sa réplicabilité.
L’intervention de la collectivité permettra de mieux cerner les besoins dans le cadre de sa stratégie de réduction de l’exposition au risque inondation. Elle fournira aussi des données et une expertise métier indispensables pour finaliser l’outil, qui est conçu pour être utilisable sur tous les territoires.
Outre le pilotage du projet, le Cerema va apporter son expertise dans le développement d’outils de traitement de l’image et la génération d’indicateurs urbains (pôle satellitaire, Direction Territoriale Occitanie) et en matière de modélisation hydraulique en lien avec l'aménagement (équipe de recherche Hydraulique pour l’Aménagement et Direction Territoriale Méditerranée). Toutes les données et méthodologies produits spécifiquement pour ce projet par le Cerema seront partagés et mis à disposition en Open Source.