RIVERS

Le projet RIVERS développe une plateforme innovante de jumeaux numériques immersifs couplant imagerie satellitaire, modélisation hydrologique, simulation sociale et réalité virtuelle pour renforcer l'éducation, l'alerte précoce et la résilience face aux inondations en Asie du Sud-Est et en France.

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Inondations de la ville de Cao Bằng en octobre 2025. © Dan Tri / Le Khan Duy 2025

Environnements virtuels immersifs pour l'éducation, à l'alerte précoce et la gestion des inondations

Présentation

Contexte & problématique

Le projet RIVERS (Rich Immersive Virtual Environments for Education, Early-warning and Response to flooding using Remote Sensing) s'attaque à la menace croissante des risques d'inondation en Asie du Sud-Est (Vietnam, Thaïlande) et en France, considérablement intensifiée par le changement climatique et l'urbanisation rapide des deltas et zones estuariennes. Les systèmes actuels de prévision produisent souvent des indicateurs hydrologiques abstraits difficilement exploitables par les cellules de crise, les scolaires et les citoyens pour anticiper concrètement les impacts des crues et organiser l'évacuation.

Pour répondre à ces enjeux, RIVERS développe une plateforme « à la demande » de jumeaux numériques immersifs en réalité virtuelle. Elle intègre l'imagerie satellitaire multi-capteurs, des simulations hydrodynamiques haute résolution et une modélisation comportementale de l'évacuation à base d'agents enrichie par l'IA générative. Cet outil permet aux décideurs, gestionnaires de crise et citoyens de concevoir, tester et expérimenter en temps réel des stratégies d'aménagement et d'évacuation face aux crues.

► Construire une plateforme de jumeaux numériques immersifs couplant télédétection spatiale, hydrologie, modélisation à base d’agents et réalité virtuelle pour la gestion des inondations. © IRD / UMMISCO / ACROSS / CNES / INRAE

Cette démarche soulève plusieurs défis majeurs :

la synchronisation temps réel de modèles complexes (hydrologie et dynamique sociale à base d'agents),
la génération procédurale d'environnements 3D fidèles à partir de données géospatiales hétérogènes,
le déploiement de solutions d'immersion virtuelles frugales, low-cost et low-tech (casques autonomes, smartphones) adaptées aux contraintes du terrain.

Méthodologie & innovation

RIVERS repose sur un pipeline modulaire articulant :

Des traitements offline : acquisition de séries temporelles radar (Sentinel-1, NISAR, TerraSAR-X), optiques (Pléiades, Sentinel-2 super-résolu à 5m via le CESBIO, CO3D) et modèles numériques de terrain (MNT via CARS et drones) sur la plateforme TREX.
Une modélisation hydrologique haute résolution : propagation dynamique des crues (HEC-RAS / TELEMAC-2D).
Une modélisation sociale et comportementale : simulation à base d’agents des stratégies d'évacuation, enrichie par l'IA générative pour générer des populations synthétiques réalistes.
Une génération procédurale 3D pour la réalité virtuelle : création automatique de mondes virtuels interactifs connectés en temps réel aux simulations, déclinables en versions low-cost et low-tech (casques autonomes, smartphones et visionneuses cardboard).

Site(s) d’application

Vietnam (Site pilote principal) : Ville portuaire et estuarienne de Haïphong (Delta du fleuve Rouge)
Vietnam (Site pilote secondaire) : Bassin versant du fleuve Nhat Le / Ville de Dong Hoi, Province de Quang Binh
Thaïlande : Bassins versants pilotes et campus de l'Université Thammasat, Pathum Thani
France : Bassin pilote métropolitain (à fixer)

Données

Satellite

Radar : Sentinel-1 (SAR bande C), NISAR (bande L), TerraSAR-X (bande X)
Optique : Pléiades, Sentinel-2 (super-résolution CESBIO), CO3D (stéréo THR).

Autres

Données hydrométéorologiques in situ
Stations marégraphiques (Hon Dau)
Données LiDAR et photogrammétrie par drone (UAV)
Données de recensement démographique et cadastres locaux.

Résultats – Produit(s) final(aux)

Une plateforme open-source RIVERS, un jumeau numérique interactif existant sous la forme d’une application de réalité virtuelle téléchargeable et d’une application web, permettant de :

Sélectionner à la demande n'importe quel territoire et scénario de crue dans une liste prédéfinie ;
Planifier et tester des mesures d'atténuation (digues, zones d'expansion) et des stratégies d'évacuation sous contrainte de temps et de budget ;
Vivre l'événement de manière immersive (casques VR ou smartphones/cardboards) pour évaluer l'efficacité des alertes précoces et former les décideurs et citoyens.

Références

Chapuis, K. et al. (2022). Exploring multi-modal evacuation strategies for a landlocked population using large-scale agent-based simulations. International Journal of Geographical Information Science, 36(9).
Taillandier, P. et al. (2019). Building, composing and experimenting complex spatial models with the GAMA platform. GeoInformatica, 23(2).
Drogoul, A. et al. (2025). Coupling Agent-Based Simulations and VR universes: the case of GAMA and Unity. arXiv:2502.07405.

Projet(s) lié(s)

Projets SCO

VIETARRO et VIMESCO-Rice, qui ont mis en œuvre la plateforme VIETSCO proposant des cartographies pour soutenir la résilience de la riziculture au Vietnam face aux phénomènes du changement climatique, dont les inondations.
FloodDAM-DT, qui a conçu un jumeau numérique du système terrestre basé sur le cycle de l’eau et développé l’algorithme FloodML (en accès libre) pour générer la cartographie d’inondations à partir de données satellitaires.