Une observation intelligente à partir du sol et de l'espace pour nous protéger des séismes et des éruptions
Comme cela est trop souvent constaté, l'efficacité des réponses d'urgence repose sur des informations précises et actualisées. Les données brutes proviennent de diverses sources d'observation, comme des détecteurs satellitaires ou au sol, et il est crucial de pouvoir les interpréter pour assurer l'efficacité des efforts d'atténuation ou de réponse d'urgence. Le projet APHORISM s'est intéressé à l'amélioration des données de gestion des crises sismiques et volcaniques, en développant deux nouvelles méthodes combinant des données issues de différents capteurs embarqués sur des satellites d'observation de la Terre avec des données provenant du sol. Comme le Dr Merucci, l'un des responsables du projet, le fait remarquer, «Ces méthodes fournissent des produits plus précis de cartographie des dommages, extrêmement utiles pour atténuer les effets sur la population et les infrastructures.» Améliorer l'évaluation des dégâts en cas de séisme ou d'éruption En ce qui concerne les évènements sismiques, l'analyse des données satellitaires pour déterminer l'étendue des dégâts n'est pas innovante en soi. Avec sa méthodologie de cartographie des dégâts APE (A Priori information for Earthquake), APHORISM a cependant innové en intégrant des cartes de détection des changements, exploitant des informations de situation antérieures à l'évènement. Ces données a priori étaient issues d'un radar interférométrique à synthèse d'ouverture (InSAR) qui surveille et mesure les mouvements de surface, de shakemaps (cartes de mouvement du sol) dérivées des données sismiques, et d'évaluations de la vulnérabilité. Comme le Dr Merucci le rappelle, «La principale avancée a été l'adoption de nouveaux indicateurs des dégâts, en mesure d'exploiter la vulnérabilité des zones urbaines, comme les données sur la vulnérabilité structurelle des bâtiments, complètement indépendants des données d'observation de la Terre.» Le deuxième objectif clé d'APHORISM était de développer un système pour améliorer la gestion des crises volcaniques. Du fait de l'émission de gaz et de particules solides, les éruptions volcaniques sont l'un des principaux polluants naturels. Elles ont souvent des conséquences majeures sur les plans social, économique et environnemental. Pour améliorer la détection des cendres, APHORISM a développé la procédure MACE (Mult-platform volcanic, Ash Cloud Estimation). Comme le Dr Merucci l'explique, «La nouveauté de l'approche de MACE tient au fait que c'est l'instrument géostationnaire qui donne le rythme et la résolution spatiale de la détection et de la localisation du nuage de cendres. Ces informations sont ensuite améliorées en utilisant des ensembles de données supplémentaires.» Ces derniers comprenaient l'acquisition fréquente et régulière des données du capteur SEVIRI à bord du satellite Météosat de seconde génération en orbite géostationnaire, des données des capteurs en orbite basse (moins fréquentes mais de meilleure sensibilité), ainsi que des données au sol sur site qui présentent une très grande résolution spatiale et une très grande fréquence d'acquisition, mais pour une zone limitée. En outre, les habituelles données de détection thermique en infrarouge des cendres ont été associées à des données spectrales plus larges allant du visible au micro-onde, pour couvrir les conditions nuageuses et humides. Des capteurs aux satellites Sentinel Après avoir validé ces procédures en les appliquant à des évènements historiques pertinents récents, le premier souci d'APHORISM a été d'en faire des produits utilisables. La méthodologie APE a débouché sur le LIDaM (Likelihood Index Damage Map), qui utilise une imagerie à très haute résolution à l'échelle des bâtiments, ainsi que des données satellitaires à moyenne résolution à l'échelle des ensembles de bâtiments. Selon le Dr Merucci, LIDaM va «assurer une réponse rapide pour aider les équipes de secours, en identifiant les zones les plus touchées pour concentrer les activités de secours et en limitant les fausses alertes.» Dans le cas de la détection de cendres, l'équipe a créé des produits IAP (Integrated Ash Products) qui génèrent des cartes de masse, de rayon effectif, de profondeur optique des aérosols, de concentration et de hauteur des nuages, afin d'améliorer la sécurité du trafic aérien. «Ces produits APHORISM peuvent enrichir l'offre de services de cartographie d'urgence, particulièrement dans le cadre des missions des satellites Sentinel de l'Agence spatiale européenne (ASE) conçus pour le programme Copernicus», résume le Dr Merucci. Copernicus est le principal programme mondial de surveillance de la Terre. Son objectif est de fournir des informations environnementales pour les prises de décision dans les domaines maritime, terrestre, atmosphérique, d'urgence, de sécurité et climatique.
Mots‑clés
APHORISM, télédétection, évaluation du risque, éruptions volcaniques, évènements sismiques, séismes, cendres volcaniques, réponse d'urgence, atténuation, détection des cendres, observation de la Terre, cartographie des dégâts