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Actu : Démarrage in situ

Mots clésMilieu urbain, occupation du sol, inondation, ruissellement, modèle hydraulique, gestion des risques, prévision

P4UF, un projet pionnier pour l'évaluation du risque inondation

Publié le 19/05/2025
Face à l’intensification des événements climatiques extrêmes, les outils d’observation et de modélisation deviennent des leviers essentiels pour anticiper et gérer les risques. Avec de premiers résultats très prometteurs, le projet Pléiades4UrbanFlood explore le potentiel de l’imagerie monoscopique haute résolution Pléiades pour produire une première évaluation de la vulnérabilité d’un environnement urbain aux inondations.
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P4UF se concentre sur la ville de Grabels (environ 6 km²), qui a subi une crue éclair du 6 au 7 octobre 2014 avec 280 mm de cumul de précipitations en 12 heures.
P4UF se concentre sur la ville de Grabels (environ 6 km²), qui a subi une crue éclair du 6 au 7 octobre 2014 avec 280 mm de cumul de précipitations en 12 heures. © Airbus DS/CNES

Lancé à l’été 2023, le projet SCO Pléiades4UrbanFlood (P4UF) exploite l’archive 2012 à 2024 de 8 images monoscopiques à très haute résolution des satellites Pléiades et Pléiades Neo, respectivement à 50 et 30 cm de résolution. La zone d’intérêt porte sur la ville de Grabels, à proximité de Montpellier, frappée par une inondation exceptionnelle en 2014. Compte-tenu de la croissance urbaine de cette petite ville et des catastrophes naturelles qu'elle a déjà subies, l’objectif est triple : produire une carte d’occupation du sol(OCS) de première description, évaluer dans quelle mesure ces images peuvent nourrir un modèle hydraulique bidimensionnel de ruissellement, et évaluer l'impact d'évolutions de l'occupation du sol potentiellement liées au dérèglement climatique (incendies, par exemple) sur le risque inondation (vitesses et hauteurs d'eau maximales atteintes).

Première année : montée en compétence technique

La première phase du projet a permis la collaboration des différents partenaires privés afin de produire une carte d'occupation du sol (OCS) à partir d’une image monoscopique, c’est-à-dire sans information de hauteur.

  • Agenium IT & Systems s’est concentré sur la détection et la caractérisation du bâti ;
  • Terranis a produit la couche de végétation distinguant les strates arborées, arbustives et herbacées ;
  • Airbus Defence and Space s’est attaché à classifier les autres composantes d’OCS et à agréger ces dernières.

Notons que cette étape a également permis de tester la continuité technique entre Pléiades et Pléiades Neo.

Seconde année : première carte OCS opérationnelle et modèle hydraulique

À l’automne 2024, les partenaires ont livré la première carte OCS complète. Dès lors le Cerema a pris le relais pour utiliser cette carte comme donnée d’entrée du modèle de ruissellement hydraulique (Telemac2D), en plus des données de pluviométrie. « Les hauteurs d'eau maximales relevées à la suite de l'événement de crue d'octobre 2014 sont reproduites pour certaines avec une incertitude de 20 cm, ce qui est très encourageant » se réjouit Teodolina Lopez, ingénieure-chercheure du Cerema, confirmant l’efficacité de la méthode.

 P4UF 1° carte OCS

▲ Première carte d'occupation du sol, à partir de l'image monoscopique Pléiades du 27-08-2020, avec 6 classes : celle du bâti produite par Agenium IT Systems, trois classes végétation par TerraNIS, routes et sol nu produites par Airbus DS. Fond de carte : SPOT-7. © Cerema

Sur la base de ces résultats encourageants, le projet est entré dans une phase d’approfondissement :

  • Les partenaires privés travaillent à la production des cartes OCS, correspondant aux 7 autres années de l’archive.
  • Pour évaluer l’influence des modifications de l’OCS sur l’aléa inondation, le Cerema applique le modèle hydraulique nourri des caractéristiques pluviométriques de l’événement de crue de 2014 aux cartes OCS ultérieures, pour lesquelles les sols et leurs usages ont évolué, répondant notamment à une croissance de population de 13,02 % entre 2015 et 2021.

Prenons deux exemples concrets de phénomènes susceptibles d’impacter le risque d’inondation :

  • L’incendie : en 2017, un incendie a détruit une partie de la végétation en amont de Grabels, favorisant une accélération de l’écoulement de l’eau. Du fait de la disponibilité de deux images Pléiades prises avant et après cet incendie, il sera possible de déterminer son impact sur la dynamique des inondations de l'événement de 2014 en utilisant l'OCS post-incendie et la pluviométrie de 2014 dans le démonstrateur.
P4UF Incendie avant après

▲ Images Pléiades avant l’incendie à gauche (29 mars 2017) et après l’incendie à droite (24 octobre 2017). © CNES/Airbus DS/Cerema

  • L’urbanisation : l’image la plus récente, une acquisition Pléiades Neo de 2024, montre un urbanisme densifié, donc à la fois plus d’obstacles qui ralentissent l’écoulement, alors que l’effet "canyon" des rues l’accélère, ainsi que la construction d’infrastructures permettant de freiner le ruissellement. Le modèle hydraulique de Grabels alimenté par la pluviométrie 2014 et la nouvelle OCS de cet urbanisme actuel révélera-t-il une évolution du risque d’inondation ?

Dernière ligne droite

Innovation méthodologique majeure, P4UF lève ainsi des verrous techniques, via les partenaires privés qui consolident l’exploitation de données satellitaires avancées, mais aussi scientifiques, via le Cerema, acteur public, qui éprouve l’intégration de ces données dans la modélisation hydraulique.

Comme le projet Thermocity avait préparé le terrain pour exploiter les données spatiales thermiques, P4UF ouvre la voie à d’autres usages, cette fois de l’imagerie monoscopique à très haute résolution : évaluation du risque d’inondation, ciblage des missions de terrain, évaluation de l’efficacité des aménagements face aux événements extrêmes…

Moyennant la réalisation des derniers travaux, P4UF livrera :

  1. Les cartes OCS de toutes les années de l’archive Pléiades (par les partenaires privés) ;
  2. Des cartes d'estimations de l'impact sur l'aléa inondation d'épisodes de précipitations plus intenses, élaborées en accord avec les prospectives du GIECC, soit jusqu'à 5 % d'augmentation en intensité, avec et sans évolution de l'urbanisme ;
  3. Une plateforme de visualisation des résultats (par Terranis) sous forme de cartographies interactives.
  4. Un guide qui permettra de décrire la méthodologie de quantification des incertitudes introduites par l’usage des images Pléiades pour la modélisation de l’aléa inondation par ruissellement urbain à l’aide des outils Telemac2D (opentelemac.org) et Cartino2D (développé au Cerema).

Rendez-vous au dernier trimestre 2025 pour l’achèvement du projet ! D’ici là, n’hésitez pas à suivre les présentations de P4UF aux évènements suivants :