Combiner des technologies pour une alerte avancée des glissements de terrain
Les glissements de terrain peuvent affecter directement la population, par exemple lorsqu’elles touchent des zones urbaines ou lorsque des infrastructures, telles qu’un pont, bougent en raison du mouvement du sol. Pour éviter les catastrophes et les pertes en vies humaines qui en découlent, il est essentiel de surveiller en permanence le mouvement des glissements de terrain et d’alerter les habitants et les opérateurs d’infrastructures lorsque ce mouvement dépasse des seuils prédéfinis. Le projet GIMS financé par l’UE a mis au point un système avancé et peu coûteux de surveillance des glissements de terrain et des affaissements qui intègre le système mondial de navigation par satellite (GNSS) européen Galileo, le radar à synthèse d’ouverture (RSO) Copernicus et les centrales à inertie (IMU). «Leur intégration permet de mieux comprendre les processus surveillés et d’approfondir nos connaissances sur le phénomène de déformation que si ces technologies avaient été employées séparément», affirme Eugenio Realini, coordinateur du projet.
Les satellites détectent les mouvements
Les satellites Copernicus Sentinel transmettent périodiquement des données radar qui, une fois traitées, peuvent fournir des clichés de la déformation des sols. Le GNSS donne des mesures continues sur des points donnés collectés par les satellites Galileo avec une précision millimétrique. Enfin, les IMU, également appelés accéléromètres, peuvent détecter les inclinaisons et les mouvements dans les zones de glissement de terrain afin de donner des alertes en temps réel en cas de mouvements soudains. Les technologies clés développées par GIMS comprennent des antennes et des récepteurs rentables capables de suivre les signaux GNSS Galileo à double fréquence. En outre, un transpondeur actif compact (CAT) soutient les mesures RSO en facilitant le «reroutage» du signal RSO Sentinel vers le satellite qui l’a transmis. Cela s’avère utile pour la surveillance d’une zone où il existe peu ou pas de réflecteurs naturels disponibles pour faciliter la détection de points spécifiques à mesurer. Chaque station GIMS prend en charge un logiciel de traitement des données GNSS, RSO et IMU, les chercheurs ayant créé des algorithmes et des logiciels innovants pour intégrer GNSS et RSO. Selon Eugenio Realini: «Les principales retombées en ce qui nous concerne sont l’amélioration de nos capacités de traitement GNSS et le développement d’une procédure innovante d’intégration des mesures GNSS et RSO afin d’exploiter la synergie entre ces deux technologies.»
Une alerte avancée pour protéger les personnes et les biens
Les partenaires du projet ont construit, déployé et testé 14 stations GIMS sur deux sites de glissement de terrain en Slovénie. Les stations légères et entièrement autonomes sont alimentées par des panneaux solaires et peuvent être facilement installées sur des infrastructures, telles que des ponts situés sur le site du glissement de terrain. «Le système d’alerte/alarme précoce et la précision des données produites permettent d’atténuer les risques liés aux glissements de terrain et de gérer efficacement les situations de crise», souligne Eugenio Realini. Le logiciel GIMS reçoit les données GNSS et accélérométriques des stations via Internet. Il reçoit également les données RSO de la zone couverte par les stations directement des serveurs Copernicus Sentinel de l’Agence spatiale européenne. Toutes ces données brutes sont ensuite traitées pour obtenir les paramètres de la déformation du sol et compiler un rapport destiné aux parties prenantes, telles que les autorités publiques et les agences de protection civile. Le projet GIMS a ouvert la voie à l’utilisation combinée des versions rentables de trois technologies souvent utilisées séparément: GNSS, RSO et IMU. «Grâce aux résultats du GIMS, il est désormais possible de surveiller davantage de zones et avec un plus grand nombre de stations. Cela permet une compréhension plus étendue, plus détaillée et plus efficace des mouvements des glissements de terrain et de leurs effets sur les structures, afin de limiter le nombre de victimes et de blessés et de mieux planifier les interventions de maintenance», conclut Eugenio Realini.
Mots‑clés
GIMS, glissements de terrain, GNSS, RSO, IMU, accéléromètre, transpondeur actif compact, système européen de navigation par satellite Galileo, radar à synthèse d’ouverture, centrales à inertie