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Laboratoire d’Etudes en Géophysique et Océanographie Spatiales

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Jeudi 30 Août - Des images satellites espions au service du suivi multi-décennal des changements de surface : glaciers, glissement de terrain et hydrologie

Par SEMSOU Dernière modification 03/09/2018 15:41
Quand ? Le 30/08/2018,
de 10:00 à 11:00
Où ? salle Lyot
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iCal

 

Amaury Dehecq 

NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, USA

 

Titre: Des images satellites espions au service du suivi multi-décennal des changements de surface : glaciers, glissement de terrain et hydrologie.


Résumé: La zone critique, enveloppe superficielle de la Terre où se concentre l'essentiel des activités humaines, a évolué de façon rapide au cours des 50 dernières années, en lien avec la pression anthropique et le changement climatique. Le suivi multi-décennal de cette zone critique est souvent limité aux échelles locales. L'explosion récente de la quantité de données de télédétection spatiale permet le passage à l'échelle régionale ou globale, mais avec une profondeur temporelle courte (~20 ans) face à la variabilité climatique. Néanmoins, il existe un nombre colossal d'images photographiques, acquises à des résolutions (sub)métriques depuis des plateformes aéroportées ou satellites "espion" déclassifiées, à une époque où les capteurs numériques avaient une résolution insuffisante. Ces images ont un potentiel important pour le suivi multi-décennal des changements de surface dans des régions où potentiellement aucune autre observation n'existe. Toutefois, ces données représentent plusieurs défis de taille : images scannées nécessitant un pré-traitement, distorsion des images, position de l'appareil peu ou pas connue... La majorité des études utilisant ces jeux de données requièrent un travail manuel fastidieux, limitant l'analyse à grande échelle. L'automatisation de ces traitements rendu possible aujourd'hui grâce aux améliorations technologiques permet de tirer pleinement profit des millions d'images existantes.


Dans cet exposé, je présenterai les jeux de données existants, ainsi que la méthodologie développée afin de traiter ces images de façon automatique. L'application aux images des satellites espions américains Hexagon (1972-1986) permet de générer des Modèles Numériques de Terrain (MNT) à 24 m de résolution et des ortho-images à 6 m de résolution. Je présenterai ensuite plusieurs applications pour le suivi des glaciers de montagne, des glissements de terrain et de l'hydrologie. Les glaciers ont contribué à environ un tiers de l'élévation du niveau des mers depuis 1971 (GIEC 2013), mais ces estimations, basées sur l'extrapolation d'une centaine d'observations, ont une incertitude de l'ordre du signal à observer (Gardner et al., 2013). La comparaison des MNT "espions" avec des MNTs récents (WorldView, SPOT) a permis le suivi sur 40 ans des changements de volume des glaciers de l'Alaska et de l'Arctique canadien, deux principaux contributeurs à l'apport de masse dans les océans sur la période 2003-2009. Nos résultats montrent une tendance similaire sur 40 ans, avec une contribution de l'Alaska au niveau des mers supérieure à 3 mm sur 1977-2015. Les mouvements de terrain sont une menace majeure dans tous les milieux montagneux. Sur la période 2003-2011, ils ont causé la mort de plus de 80 000 personnes (Petley, 2012). Au Pérou, le risque est accru en raison du risque sismique et des extrêmes climatiques. L'utilisation de MNT "espion" a permis de documenter le développement de larges glissements de terrains dans la vallée de Vitor, Pérou, suite au développement de l'agriculture intensive en 1953. Nous avons mis en évidence l'effet à long terme (38 ans) de l'irrigation sur l'érosion des déserts arides.

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