Le mouvement saisonnier des glissements de terrain
Publié par Adrien le 23/04/2017 à 00:00
Source: CNRS-INSU
Afin de quantifier finement la distribution spatio-temporelle des glissements de terrain, des chercheurs de l'Institut de physique du globe de Strasbourg (IPGS/EOST, CNRS / Unistra), du Laboratoire image ville environnement (LIVE, CNRS / Unistra) et du laboratoire Domaines océaniques (Domaines océaniques/IUEM, CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) / UBO / UBS) viennent de développer une technique innovante d'analyse de séries temporelles d'images satellitaires optiques. Grace à cette technique qui permet de détecter les terrains en mouvement et de quantifier précisément leurs déplacements, il devrait désormais être possible de concevoir des catalogues d'événements gravitaires, d'analyser finement les relations de ces derniers avec les précipitations efficaces et d'estimer certaines de leurs propriétés dynamiques.

Les glissements de terrain en mouvement lent sont très fréquents à l'échelle mondiale dans diverses conditions d'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme...) et de forçage. Ces processus modifient progressivement la forme du relief (Le relief est la différence de hauteur entre deux points. Néanmoins, ce mot est souvent employé pour caractériser la forme de la surface de la Terre.), contribuent au transfert de sédiments, et peuvent dans certains cas menacer directement des équipements. Ces objets sont très souvent étudiés à des échelles locales, celles du versant (En géomorphologie, un versant est une surface topographique inclinée, située entre des points hauts (pics, crêtes, rebord de plateau, sommet d'un relief) et des points bas (pied de versant, talweg).) instable, par des méthodes géophysiques et géotechniques. Aujourd'hui, il reste néanmoins difficile d'estimer l'évolution de l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) gravitaire sur des territoires plus vastes et des périodes plus longues, alors que seule cette vision synoptique permettrait de comprendre les effets du changement climatique sur l'occurrence des glissements de terrain ou d'estimer des seuils de déclenchement en fonction des forçages météorologiques ou sismiques.

La vallée (Une vallée est une dépression géographique généralement de forme allongée et façonnée dans le relief par un...) de l'Ubaye dans les Alpes du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) est connue pour ses nombreux grands glissements de terrain, dont certains sont étudiés depuis plusieurs décennies et sont en partie intégrés au Service National d'Observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande...) OMIV - Observatoire Multidisciplinaire des Instabilités de Versant. Cette étude a eu pour objectif de développer une technique d'analyse innovante de séries temporelles d'images satellite (Satellite peut faire référence à :) optiques à très haute résolution afin de quantifier la distribution spatiale des glissements de terrain et de mesurer des modifications dans leur mouvement saisonnier. La technique proposée repose sur un algorithme de corrélation d'images qui permet de mesurer le mouvement horizontal (Horizontal est une orientation parallèle à l'horizon, et perpendiculaire à la verticale. Une ligne horizontale va « de la gauche vers la droite » ou vice versa.) de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...) terrestre avec une précision décimétrique. Pour corriger les effets liés aux conditions d'illumination et aux distorsions géométriques fortes du terrain, l'innovation consiste à utiliser des mesures répétées de paires d'images stéréoscopiques acquises par la constellation (Une constellation est un ensemble d'étoiles dont les projections sur la voûte céleste sont suffisamment proches pour qu'une civilisation les relie par des lignes imaginaires, traçant ainsi une figure sur...) de satellites Pléiades (corrélation d'images à paires multiples - MPIC). La cohérence spatio-temporelle du mouvement observé est ensuite utilisée pour augmenter le rapport signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux...) sur bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une sensation...) et détecter le mouvement réel de la surface topographique créé par les glissements de terrain. Cette approche permet de détecter des secteurs en mouvement qui n'étaient pas connus précédemment, avec un taux de réussite estimé à 75 %, et de quantifier les champs de déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles orientés. En psychanalyse, le déplacement est mécanisme de défense déplaçant la valeur, et finalement le sens En architecture navale, le...) avec des taux d'erreur faibles.



La méthode développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites normales à la...) permet ainsi d'envisager la création de catalogues d'événements gravitaires à partir de séries temporelles d'images optiques, et l'étude fine des relations entre précipitations efficaces (c'es-à-dire contribuant directement à l'infiltration dans le solcelles qui pénètrent dans l'aquifère) et mouvements saisonniers des glissements de terrain. À terme, elle pourrait être utilisée pour estimer certaines propriétés dynamiques telles que les volumes déplacés et la rhéologie des masses en mouvement. En particulier, les séries temporelles d'images optiques Sentinel 2 présentent un large potentiel pour un suivi en continu de grande emprise et la construction d'inventaires généralisés. La technique est en cours d'implantation (Le mot implantation peut avoir plusieurs significations :) sur des infrastructures de calcul à haute performance (comme la Plateforme d'Exploitation Thématique Geohazard de l'ESA ou le service de calcul collaboratif A2S de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où les...) de Strasbourg) pour des analyses à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui...).
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