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CNES thème côtier

Résumé

Dans le cadre de la thématique « CÔTIER » du CNES, le projet HIRACLES a pour objectif de développer une nouvelle approche pour optimiser la détection et la quantification de l’érosion du front de falaise à partir d’images Pléiades, tout en travaillant dans un environnement plus favorable.

Au lieu de se baser sur une reconstruction 3D de l’intégralité du front de falaise par stéréorestitution, cette nouvelle méthode se basera sur une détection de changement préalable sur le front de falaise afin d’identifier les zones d’érosion. Une reconstruction 3D diachronique de ces zones permettra ensuite de quantifier l’érosion.

L’étape de détection de l’érosion ciblera les zones d’intérêt et ainsi travaillera sur des zones d’emprise plus restreinte, ce qui permettra i) d’optimiser le paramétrage des traitements par stéréorestitution, et donc d’améliorer la qualité des résultats, ii) tout en réduisant considérablement les temps de calcul.

Cependant, détecter des changements entre des images Pléiades dépointées pluriannuelles représente un défi en raison :

1. des variations de conditions atmosphériques et environnementales (végétation, état de surface), de géométrie de prise de vue et de radiométrie, entre les images comparées,
2. de la variabilité d’expression de l’érosion du front de falaise : mouvements de masse (éboulements, écroulements) ou mouvements individuels (chutes de blocs), provoquant des variations de couleur et/ou de texture au sein de l’image.

Le projet HIRACLES se focalisera sur le suivi sur 3 ans (2021, 2022 et 2023), à raison d’une série d’acquisitions par an sur (a) un site grec de falaises calcaires subverticales sur la côte ouest de l'île de Zakynthos, (b) un site normand de falaises crayeuses subverticales, (c) un site breton de falaise meubles. Plus précisément, le site autour de Keri a été choisi afin de :

- limiter les problèmes d’ombrage sur les images Pléiades (exposition sud-ouest pour Keri) et de couverture nuageuse lors de l’acquisition satellite,

- maximiser les probabilités d’occurrence de mouvements gravitaires (notamment en raison de l’activité sismique),

- bénéficier de données sur les dynamiques observées depuis plus de 20 ans, grâce aux suivis réguliers réalisés par la Faculté de géologie et de géo-environnement de l’université d’Athènes,

- réaliser des levés photogrammétriques par drone (données de vérité terrain) grâce à leur accessibilité.

Le choix de trois sites aux caractéristiques variées permettra de tester la dépendance au site de la méthodologie et donc son potentiel à être généralisée et transposable, afin que les autres acteurs de la communauté puissent en bénéficier.