Les données satellitaires pour une meilleure gestion de l’eau
La croissance démographique, l’évolution des conditions climatiques et la pollution généralisée exercent une pression croissante sur les ressources en eau. Dans de nombreuses régions, les décideurs manquent encore de données fiables, exploitables et disponibles en temps utile pour piloter la gestion de la qualité et de la disponibilité de l’eau. «Les phénomènes météorologiques extrêmes, tels que les sécheresses sévères et les épisodes de fortes précipitations, se sont fortement multipliés au cours des deux dernières décennies, provoquant des dégâts considérables aux infrastructures», explique Keenan Lucas, membre du projet SWIM(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et coordinateur technique chez Offshore Monitoring(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), à Chypre. «Par ailleurs, les masses d’eau sont de plus en plus menacées par les proliférations d’algues nuisibles, qui entraînent d’importantes pertes économiques, tout particulièrement pour le secteur de l’aquaculture.»
Modélisation prédictive et recommandations opérationnelles
Le projet SWIM entendait renforcer les capacités de gestion de l’eau grâce à une plateforme intégrée capable non seulement d’afficher des données, mais aussi de fournir des modèles prédictifs, des alertes en temps réel et des recommandations directement exploitables. Pour atteindre cet objectif, une équipe pluridisciplinaire réunissant des experts de cinq pays a été constituée, associant des compétences en observation de la Terre, équipements de l’internet des objets (IdO), ingénierie logicielle, hydrologie et gouvernance socio-environnementale locale. «Le projet a adopté une approche fondée sur la fusion de données, associant l’imagerie satellitaire à grande échelle du programme Copernicus(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) à des mesures au sol précises et en temps réel fournies par les capteurs IdO flottants de surveillance de l’eau (WAMO)», explique Keenan Lucas. «Pour traiter cet énorme volume de données, le projet s’est appuyé sur des techniques d’apprentissage automatique afin de calibrer dynamiquement les relevés satellitaires à partir des données sur la réalité de terrain.» Il a également intégré un système d’aide à la décision assisté par intelligence artificielle (AI-DSS) afin de générer des alertes automatisées et directement exploitables. L’ensemble du système a ensuite été testé dans des conditions réelles en Colombie, notamment au réservoir de La Fe, pour le suivi de la qualité et de l’équilibre de l’eau, ainsi que dans le bassin versant de Las Palmas, consacré à l’évaluation des risques de catastrophes naturelles. «L’équipe a travaillé en étroite collaboration avec les services publics locaux et les municipalités afin de garantir que la plateforme réponde à des besoins pratiques et opérationnels», ajoute Keenan Lucas.
Une approche fondée sur la fusion de données multi-capteurs
Ces essais pilotes ont démontré la viabilité opérationnelle du concept développé par SWIM. La bouée WAMO alimentée à l’énergie solaire a transmis directement vers la plateforme des données en temps réel sur la qualité de l’eau, tandis que l’application Orbiter du partenaire américain Rayner Software(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) exploitait les vastes volumes de données collectés par le programme Copernicus. L’équipe du projet a également démontré que l’apprentissage automatique pouvait prédire le débit des rivières, notamment dans des zones où les capacités de surveillance locale restent très limitées. L’équipe estime que les services publics, autorités de régulation, services d’urgence, entreprises privées, assureurs et communautés locales peuvent tous bénéficier d’informations plus fiables et plus réactives sur l’évolution d’un bassin hydrographique. «La véritable force de cette solution réside dans sa capacité à réunir les technologies habituellement cloisonnées que sont l’observation satellitaire, les capteurs de terrain, l’apprentissage automatique et l’aide à la décision», souligne Keenan Lucas.
Intégrer surveillance satellitaire et suivi au sol
La prochaine étape consistera à faire évoluer le prototype actuel vers une plateforme pleinement opérationnelle. Cela passera par l’achèvement des validations sur les sites pilotes, le renforcement de l’intégration entre surveillance satellitaire et suivi de terrain, ainsi que la démonstration du bon fonctionnement conjoint des principaux modules du système dans des conditions réelles. «Nous souhaitons également renforcer les capacités de réponse d’urgence de la plateforme, améliorer l’expérience utilisateur pour les différentes catégories de parties prenantes et faciliter l’intégration de SWIM aux systèmes de surveillance déjà utilisés par les services et les autorités publiques», explique Keenan Lucas. «Parallèlement, nous travaillons à définir la feuille de route commerciale, à sécuriser les financements nécessaires et à protéger les principales innovations du projet afin de préparer le déploiement à grande échelle de la plateforme.»
