CLAYEXP

CLAY EXPOSURE, Modéliser le risque d’exposition au retrait-gonflement des argiles

Présentation

Le retrait-gonflement des argiles : un risque climatique sous-estimé

Le retrait-gonflement des argiles (RGA) est l'un des aléas géologiques les plus coûteux en France. En effet, avec l'intensification des sécheresses liée au changement climatique, les mouvements différentiels du sol entraînent des dommages structurels croissants sur les bâtiments, les infrastructures et les terres agricoles. En France, 48% des sols présentent une exposition modérée à forte au RGA, mettant en risque plus de 10 millions de maisons individuelles, pour un coût annuel assurantiel dépassant 1,5 milliard d'euros.

Pourtant, les outils de cartographie actuels restent statiques et peu précis : ils reposent sur des cartes lithologiques basse résolution qui ne capturent pas la nature dynamique du phénomène, fortement modulée par les conditions météorologiques et la végétation.

Une approche innovante guidée par l'IA et l'observation de la Terre

CLAYEXP (Clay Explosure) propose une rupture méthodologique en combinant données satellitaires Copernicus (Sentinel-1 et Sentinel-2), mesures in-situ et modèles d'intelligence artificielle pour produire des indices d'exposition RGA dynamiques à l'échelle communale et infra-communale (IRIS).

Le cœur du projet repose sur un modèle IA entraîné à partir des décrets de catastrophe naturelle et des historiques de sinistres, mis en relation avec des séries temporelles d'humidité des sols, de déformation du sol par interférométrie radar (InSAR), d'indices de sécheresse et de données géologiques. Cette combinaison produit deux indicateurs complémentaires — un indice d'aléa dynamique (RGA-DLHI) et un indice d'exposition (RGA-DLEI) — dont les détails sont présentés dans la section Résultats ci-dessous.

Un démonstrateur territorial en Occitanie

Le projet sera déployé en priorité sur la région Occitanie, l'une des plus exposées au RGA en France hexagonale. Huit sites instrumentés avec des capteurs multiparamétriques (météorologie, humidité du sol, GNSS) permettront de calibrer et valider les résultats du modèle. La méthodologie, construite de façon modulaire, est conçue pour être transférable à d'autres régions françaises et à l'international.

Un consortium alliant innovation et infrastructure scientifique

CLAYEXP réunit deux partenaires complémentaires :

• Deltaforms est une société innovante spécialisée dans les solutions SaaS (Software as a Service) pilotées par l'IA pour les géorisques. Elle assure la direction du projet, la conception des indicateurs, le traitement des données et l'interopérabilité avec les systèmes SIG des utilisateurs, avec une double expertise en géosciences et en méthodologie actuarielle.
• CNRS / Data Terra est l'infrastructure de recherche nationale dédiée à l'observation du système Terre. Elle apporte son expertise en traitement de données géospatiales, génère les produits satellites d'entrée, déploie les sites de mesure in-situ et assure la diffusion des résultats sur les plateformes THEIA.

Ce partenariat alliant ingénierie opérationnelle, traitement innovant de l'observation de la Terre et infrastructure numérique nationale garantit la fiabilité et la pérennité des livrables du projet.

Site(s) d’application

Occitanie, France

Données

Satellite

• Sentinel-1 (radar SAR) : 

  • Cartes de déformation du sol millimétriques / séries chronologiques dérivées à l'aide de traitement InSAR SBAS/PS-DS

  • Estimation de la teneur en eau relative du sol à partir du hub de données et du service de traitement S²MP de Data Terra/THEIA.

• Sentinel-2 (optique et multispectral) : réflectance de surface, NDVI, SWI / Wetness Index, OSO / dynamique de l'occupation du sol à partir du hub de données Data Terra/THEIA

• Produits EGMS (European Ground Motion Service) avec séries chronologiques de déformation et cartes de vitesse 

• Produits CLMS (Copernicus Land Monitoring Service) : imperméabilité, indice régional d'humidité des sols

Autres

• Météo-France : observations et simulations hydro-météorologiques (pluie, évapotranspiration)

• Décrets sinistres d'organismes publics et réclamations d'assurance anonymisées et agrégées (si disponibles et officiellement fournies sous NDA)

• Cartes topographiques (IGN/LiDAR-VHR)

• Cartes lithologiques/pédologiques (BRGM)

• Données issues d'instruments multi-paramétriques (météorologie, humidité du sol, déformation à partir de GNSS/extensomètres in-situ) installés sur huit sites critiques

Résultats – Produit(s) final(aux)

👉 CLAYEXP fournira une méthodologie basée sur l'observation de la Terre et dérivée de l'IA, capable d'estimer la probabilité spatiale d'occurrence du risque RGA. Les indices seront délivrés à deux échelles — commune et IRIS — avec plusieurs catégories et niveaux d'incertitude :

• RGA-DLHI (Dynamic Layers Hazard Index) : indice d'aléa fondé sur l'évolution de la déformation du sol et des paramètres environnementaux dynamiques.
• RGA-DLEI (Dynamic Layers Exposition Index) : indice d'exposition intégrant la répartition des actifs et de la population, destiné à fournir aux autorités publiques des indicateurs de risque de premier ordre.

👉 Les produits seront accessibles via les portails Data Terra / THEIA selon les principes FAIR, avec des flux de données (WMS) alimentant directement les systèmes SIG des utilisateurs. À la finalisation du projet, CLAYEXP livrera :

• Les indicateurs RGA-DLHI et RGA-DLEI à l'échelle de la municipalité et de l'IRIS
• Des cartes web et API exposant les valeurs agrégées à des fins de consultation et d'intégration
• Une note méthodologique et un exemple reproductible
• Des exportations compatibles SIG, des API documentées et des métadonnées agrégées

Le démonstrateur ne comprend pas de résultats à l'échelle de la parcelle ou du bâtiment, ni de notation assurantielle. Ces services sont développés séparément par Deltaforms dans le cadre de son offre commerciale.

Projet(s) lié(s)

Projets SCO : 

• BOSCO, suivi de l’humidité des sols par satellite
• EO4DroughtMonitoring, suivi et de prévision de la sécheresse par satellite
• FLAude, indicateurs de prévention et de réduction des risques liés au ruissellement intense 
• COSIADES, production automatique de cartes d’occupation des sols détaillées à partir d’images satellites très haute résolution (THR)