FLAude

Une meilleure résilience aux inondations

PRÉSENTATION

Après les inondations dévastatrices survenues en octobre 2018, le département de l’Aude est devenu un territoire pilote pour l'utilisation d'images satellites suite à un évènement hydrométéorologique extrême. En effet, depuis fin 2018 un partenariat a été mis en place entre la direction départementale des territoires et de la mer (DDTM) de l’Aude et le CNES, avec comme objectif d’initier un observatoire post-inondations des territoires touchés, en combinant des prises de vue satellitaires régulières et de nombreuses informations de terrain pour évaluer divers impacts des inondations.

Le service Copernicus sur le changement climatique (C3S) a souhaité contribuer à l’Observatoire spatial du climat (SCO) en contribuant à un cas de démonstration basé sur l'expérience acquise dans l'Aude.  L'objectif est d’enrichir les méthodes et résultats existants en utilisant les données et les produits du Climate Data Store de C3S, ceux du service de gestion des urgences de Copernicus (EMS) ainsi que d'autres données. Outre l’évaluation des impacts d’inondations au niveau local, l’objectif est d’améliorer la connaissance des évènements hydrométérologiques extrêmes à l’échelle régionale et d’affiner les méthodes de projections climatiques. Il s’agit, sur des cas concrets en Occitanie, d’alimenter des outils de décision et de planification des territoires visant à limiter les impacts du changement climatique.

L’outil d’aide à la décision FORO (Flood Observatory for Resilient Occitanie) sera créé pour valoriser les résultats de ce projet et promouvoir les interactions entre les différents acteurs, en vue de contribuer à une région Occitanie plus résiliente.

Le projet FLAude s’appuie sur des travaux antérieurs consacrés au département de l’Aude pour étendre son périmètre, sa durée et son champ d'application, en examinant les impacts et les adaptations nécessaires dans la région de l’Occitanie, ainsi que les projections climatiques à moyen et long terme. Les résultats et les bonnes pratiques associés bénéficieront à l’Observatoire des inondations, aux autres services et directions présents dans les régions et les départements (DDTM, DREAL, DEAL, EPCI), ainsi qu'aux acteurs du Plan d'applications satellitaires du ministère de la Transition écologique et solidaire. La reproductibilité du service aux niveaux européen, voire mondial, sera assurée à travers l’utilisation des outils et ensembles de données – notamment les nouveaux ensembles de données climatiques C3S. 

FLAUDE permettra de créer des briques algorithmiques et d’obtenir des résultats préliminaires qui alimenteront ensuite le FORO. Il contribuera à la compréhension des phénomènes hydrométéorologiques extrêmes et à l'élaboration de méthodes de prévention et de réduction des risques, destinées à être utilisées par les décideurs locaux. L'objectif à moyen terme sera atteint dans le cadre de la plateforme FORO, l'objectif à plus long terme étant de pouvoir répondre sur le territoire français (métropole et outre-mer) et à l’étranger, aux besoins des administrations régionales et locales affectées par des événements hydro-climatiques extrêmes.

Pour garantir que le démonstrateur FLAUDE exemple ou modèle, l’équipe projet pilotée par le CNES assurera des liens étroits avec :

• Les utilisateurs aux niveaux local, départemental et régional, sous l’égide de la DDTM de l’Aude,
• Météo-France comme partenaire clé pour l'expertise climatique en France et l'expérience de l'utilisation des données C3S en vue de la reproductibilité du service, et
• Des spécialistes des politiques publiques et des universitaires (SGEvT/université Toulouse 2 Jean Jaurès) afin de garantir l'adéquation de ces outils et leur acceptabilité par les autorités et les décideurs. 

De nouveaux produits européens ou mondiaux fournis par le C3S permettront d’étudier l'évolution à long terme des risques d'inondation et de faire des projections pour l'avenir. Ces produits seront évaluées grâce aux données de références de Météo-France, et permettront d’aider ainsi les responsables politiques à mieux cerner les décisions d’aménagement pour l'avenir.

TERRITOIRES D'EXPÉRIMENTATION

• Département de l’Aude
• Département des Pyrénées Orientales
• Région d’Occitanie

Projets liés

FloodDAM Garonne

DONNÉES

Satellite :

• Satellite français Pléiades (résolution 70 cm)
• Satellites européens Copernicus/Sentinel-2 (10 m de résolution) et Copernicus/Sentinel-1 (10 m de résolution)
• Images Spot et Pléiades (Spot World Heritage)
• Autres ensembles de données d'images satellites libres et gratuits : Landsat

Autres :

• Données et modèles C3S : ERA-5 Land et/ou UERRA
• Projections EuroCordex
• Données et modèles de Météo France sur le portail DRIAS
• Portails de données spatiales : PEPS, IR DataTerra (THEIA, AERIS, ...), etc.
• Services Copernicus : C3S, EMS (RMS, RRM, EFAS), CAMS, Land
• Nombreux ensembles de données territoriales : cartes d'occupation des sols, cartes et densités de population, registre parcellaire graphique (RPG), etc.

RÉSULTATS - PRODUITS FINAUX

Livré au territoire de l’Aude début septembre 2021, le portail FORO sera ouvert dans les prochains mois au grand public.

• Cartes des dommages à partir d'images d'observation de la Terre (OT) à haute et très haute résolution après les événements extrêmes de grande ampleur survenus dans l'Aude pendant la durée du projet.

Détection d’embâcles :

Avec un algorithme d’intelligence artificielle basé sur la différence entre deux images de haute résolution spatiale (images prises avant et après l’inondation) pour lequel un apprentissage a été réalisé à partir d’exemples d’annotations d’embâcles, des détections d’embâcles ont été obtenues sur deux inondations majeures (15-16/10/2018 et 22-23/01/2020).

Exemples pour l’inondation de 2018 :

La zone couverte correspond aux images Pléiades (PHR) acquises juste un mois après l’inondation, ce qui représente approximativement la moitié du département de l’Aude.

© CNES

© CNES

• Analyses climatiques et projections hydro-climatiques des inondations en Occitanie à l'aide des données du Climate Data Store (CDS) au sein du C3S et de Météo France

Cet axe de travail s’est attaché à traiter la caractérisation climatique des pluies extrêmes provoquant des inondations en climat passé et futur à partir de différents jeux de données issus du C3S ou de références locales (Météo-France).

Une première étude réalisée à l'automne 2020 a permis d'identifier les critères pour l’identification des événements pluvieux extrêmes et de produire un inventaire des épisodes majeurs sur deux périodes de temps (depuis 1997 et depuis 1960) et deux zones géographiques (département de l'Aude et région Languedoc-Roussillon). La capacité des produits de ré-analyse C3S (UERRA et ERA5Land) à capturer les cumuls et les intensités de pluie a été documentée et d'autres paramètres tels que l'humidité des sols et les débits des rivières ont été étudiés. Début 2021, cette analyse a été étendue aux produits de caractérisation du climat futur, en particulier les projections régionalisées Eurocordex disponibles sur le C3S, que Météo-France a utilisées pour produire le référentiel national DRIAS-2020 pour le changement climatique en France. Il a été montré que dans le cas des précipitations extrêmes, le jeu brut Eurocordex pouvait être utilisé, notamment aux échelles régionales, même si des post-traitements tels que le filtrage des valeurs aberrantes et le débiaisage des données étaient recommandés. Pour en savoir plus, consulter le rapport D3.1 (en anglais, section Ressources ci-dessous)

Une autre étude réalisée en 2021 s'est intéressée à l'analyse des tendances climatiques des événements pluvieux extrêmes en termes de cumuls, de surfaces et de volumes pour le territoire de l'Aude et la région Languedoc Roussillon. Des résultats plus généraux obtenus pour l'ensemble des régions méditerranéennes françaises ont été vérifiés, avec des incertitudes plus importantes, notamment liées aux échelles spatiales plus fines de cette approche. Dans le climat futur, les simulations Eurocordex de l'ensemble DRIAS-2020 confirment que l'intensité des précipitations extrêmes continuera à augmenter dans le climat futur, quel que soit le scénario climatique considéré (RCP2.6, RCP4.5 ou RCP 8.5). Cependant, le taux d'augmentation des précipitations a peu de rapport avec l'augmentation de la température et c'est l'incertitude des modèles climatiques qui prédomine. Pour en savoir plus, consulter le rapport D3.2 (en anglais, section Ressources ci-dessous)

Une sélection d'indicateurs décrivant le risque de précipitations extrêmes dans le passé et le futur a enfin été préparée pour le portail FORO afin d'être utilisée dans un processus éducatif visant à promouvoir l'utilisation de l'imagerie spatiale pour l'adaptation territoriale. Pour en savoir plus, consulter le rapport D3.3 (en anglais, section Ressources ci-dessous)

Les actus du Projet

• 22/11/2022 : Résilience aux inondations : FORO est en accès libre
• 14/02/2022 : À l’occasion du Forum des employeurs Occitanie 2022, la DDTM de l’Aude a illustré les compétences en géomatique et observation de la Terre au travers du projet FLAude et son outil FORO. Ce forum était organisé par les ministères de la Transition écologique, de la Cohésion des territoires et de la Mer pour faire découvrir les opportunités professionnelles au sein des services et opérateurs relevant de ce pôle ministériel en Occitanie.
• 31/01/2022 : Des données européennes au coeur des projets SCO, dont une vidéo de la façon dont le projet FLAude utilise les données Copernicus C3S
• 08/09/2021 : FLAude : l’outil FORO entre les mains des professionnels !
• 23/02/2021 : Cap sur FLAude