CES Occupation des sols
Définir et de développer des algorithmes automatiques de production de cartes d’occupation des sols à partir d’imagerie satellitaire
A l’heure du changement climatique et alors que l’explosion démographique mondiale s’accompagne d’une urbanisation galopante qui provoque elle-même une expansion géométrique des aires urbaines, les défis qui attendent les villes sont colossaux, et souvent fortement différenciés selon le degré de développement du pays. Depuis 2008, pour la première fois dans l’histoire de l’humanité, plus de la moitié de la population vit en milieu urbain. En 2050, on estime qu’environ 70 % de la population mondiale sera urbaine. Ce nombre d’habitants n’est pas le seul facteur qui permet de caractériser le développement urbain car les formes urbaines et les densités sont très différente dans le monde. Cette urbanisation pèse lourdement sur les ressources naturelles à grande échelle avec des tensions sur les terres disponibles, les milieux et la biodiversité. La demande alimentaire devrait doubler, la consommation énergétique augmenter de 80 % et l’approvisionnement en eau croître de 55 %… L’imperméabilisation et l’artificialisation accrue des sols perturbent déjà l’écoulement des eaux de surface et entraîne des problèmes de pollution qui contribue au réchauffement climatique de la planète. Malgré les améliorations apportées par la planification urbaine et rurale, par exemple en France, la consommation de ces espaces reste trop rapide, même dans les territoires où la population et les emplois n’augmentent pas.
Face à ces défis, la détection, la caractérisation et le suivi des objets constitutifs de ce milieu à différentes échelles spatiales, ainsi que des phénomènes ou processus urbains (imperméabilisation, artificialisation, végétalisation, îlot de chaleur, etc.) sont devenus indispensables dans le cadre du suivi et de l’évaluation des politiques publiques d’aménagement du territoire et de préservation de la biodiversité et de l’optimisation de ces dernières.
On assiste depuis peu à une prolifération croissante de données géo-spatiales hétérogènes (photographies aériennes ou terrestres à très haute voire extrêmement haute résolution spatiale, images satellites, notamment stéréoscopiques, à haute et très haute résolution spatiale), acquises avec une fréquence temporelle très élevée par différentes plates-formes et capteurs (par exemple avec la nouvelle constellation des satellites Sentinel). Par ailleurs, de nombreuses archives d’imagerie satellitaire (Landsat, SPOT SWH) sont également disponibles et constituent, elles aussi, une source de données inestimable dans les analyses rétrospectives.
La ville est un système complexe et son impact sur l’environnement se mesure à travers plusieurs thématiques comme l’artificialisation, l’imperméabilisation, la biodiversité, la qualité de l’air et de l’eau, les nuisances sonores ou le réchauffement climatique, entres autres. La télédétection, à travers la diversité des images disponibles, permet de réaliser des diagnostics (inventaire), des études d’impacts, des suivis temporels ou encore des prospectives territoriales. Les questions de recherche sont à la fois scientifiques et méthodologiques, comme par exemple :
Définir et de développer des algorithmes automatiques de production de cartes d’occupation des sols à partir d’imagerie satellitaire
Cartographier le risque de transmission de différentes maladies infectieuses à partir de données d’Observation de la Terre.
Améliorer l’estimation et la cartographie de la température et de l’émissivité de surface.
Cartographier les surfaces artificialisées, des tissus urbains, de la végétation urbaine, des changements et indicateurs.
Projets passés