LES IMAGES RADAR ET LE SUIVI
DES CATASTROPHES NATURELLES


Catherine MERING *

et Richard GUILLANDE **

* Pôle Image (www.polimage.jussieu.fr)
UFR de Géographie, Histoire et Sciences de la Société
Université Paris7-Denis Diderot
** Geosciences Consultants

Résumé par Christophe Clavel

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Les images satellitaires radar.

Le développement de la collecte systématique d'images radar est récent : il date des années 90.

Les images radar complètent de manière efficace les images optiques (SPOT, Landsat...). Elles permettent en effet un suivi de vastes régions indépendamment des conditions climatiques et météorologiques et sont particulièrement sensibles à la topographie, à la rugosité et à l'humidité de la surface. Certains objets " réflecteurs " renvoient un fort signal en direction de l'antenne (bâtiments, éboulis, coulées volcaniques ou escarpements abrupts) et apparaissent comme des tâches très "claires" sur les images(forte rétrodiffusion). A l'inverse les surfaces lisses (pistes d'aéroport, lacs par temps calme) sont "spéculaires" dans la mesure où l'écho est renvoyé dans une direction opposée à celle de l'antenne : aucun signal n'est donc enregistré (faible rétrodiffusion). De telles surfaces apparaîtront donc très sombres sur les images.

Ces caractéristiques du signal radar sont de plus en plus exploitées notamment pour détecter les changements rapides du paysage, produits par les catastrophes naturelles par exemple. Les paysages sont alors fortement bouleversés et les dégâts matériels importants, comme dans le cas du cyclone Mitch.

Détection des dommages après le passage du cyclone Mitch sur l'Amérique Centrale.

Le cyclone Mitch, " l'ouragan du siècle " qui a touché l'Amérique Centrale en novembre 98, a été caractérisé par des vents très forts et des pluies diluviennes qui ont causé inondations et glissements de terrain. Au Honduras, on déplore plus de 10 000 morts et les dégâts matériels ont été considérables. L'analyse des images radar a eu pour but d'évaluer les dommages subis.

On compare ainsi deux images radar prises avant et immédiatement après le passage du cyclone. Là où le paysage n'a pas changé entre les deux dates, l'image aura des tons gris, pouvant varier du blanc (forte rétrodiffusion) au noir (faible rétrodiffusion). Les zones de l'image où la rétrodiffusion aura sensiblement diminué apparaîtront en violet. Enfin, les parties de l'image où la rétrodiffusion a fortement augmenté apparaîtront en vert.

La figure 1 présente l'exemple de la vallée du Rio Choluteca au sud du Honduras. Cette région a reçu 30 fois plus de quantité de pluie qu'une normale saisonnière. Le débit de la rivière a été multiplié par 100. Le violet signale les inondations dont ont été victimes différents villages de la vallée qui ont été partiellement ou complètement détruits. Le vert signale la présence de dépôts consécutifs à l'inondation. Les taches vertes du sud-ouest ont permis de détecter la présence d'amas de barils de pesticides emportés par l'inondation, et qui constituaient de ce fait une zone de contamination potentielle.

 

La vallée du Rio Choluteca (Honduras).

 

Cependant, cette technique ne permet pas de détecter les mouvements de terrain, à l'inverse de l'interférométrie différentielle.

Détection de zones sismiquement actives à partir de l'interférométrie différentielle radar : l'exemple de la Turquie.

Lorsqu'une surface a subi une déformation sur plus d'une centaine de mètres entre deux prises de vue radar, la différence des phases des deux images présente des franges qui correspondent à un déplacement de 2,8 cm. On peut donc utiliser cette technique pour détecter les éventuels mouvements de terrain post-sismiques dans la région d'Erzincan en Turquie.

Le bassin intra-montagnard d'Erzican est une zone d'activité sismique intense, avec la faille nord-anatolienne au nord et celle d'Ovacik au sud. Ces deux failles sont actives : la Turquie continue son mouvement vers la marge égéenne en subduction. Le bassin d'Erzincan a donc connu plusieurs tremblements de terre récents et importants. Le dernier, datant de mars 1992, de magnitude 6,8 avait un épicentre situé dans le bassin.

L'image radar est collé sur un modèle numérique de terrain (voir figure 2). Certaines franges (en noir) coïncident en partie avec des structures actives : un segment de la faille nord-anatolienne (points P1 et P2) et un de la faille d'Ovacik (point O). Les autres franges (points A) correspondent probablement à des perturbations atmosphériques. Entre le 9 juin 1993 et le 15 septembre 1995, le segment de la F.N.A ainsi que la partie nord de la faille d'Ovacik ont subi un déplacement d'environ 8 millimètres, ce qui tend à confirmer la subsidence du bassin et l'activité sismique de l'ensemble de la zone.

Le bassin d'Erzincan (Turquie).

 

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