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À propos de la gestion des catastrophes

Les images RADARSAT appuient les activités suivantes liées à la cartographie et à la surveillance opérationnelles des catastrophes naturelles :

• La prévention repose sur la collecte de données de référence, l’identification des sites potentiellement dangereux et l’évaluation de la disponibilité des installations et équipements nécessaires aux interventions d’urgence. 
• L’état de préparation consiste à surveiller les zones à haut risque en vue d’alerter rapidement les autorités lorsqu’il y a menace de danger.
• L’intervention d’urgence, dans le cas d’un incident particulier, englobe le repérage du site, l’évaluation de l’ampleur de la catastrophe de même que le suivi à court terme du phénomène. 
• Le rétablissement s’appuie sur la surveillance des zones touchées pour évaluer les dommages et les impacts environnementaux à des fins de reconstruction et de réhabilitation. 

Pour que l’imagerie satellitaire soit efficace en cas de catastrophe, trois conditions de base doivent être respectées :

• le capteur du satellite doit pouvoir détecter le phénomène et les changements subséquents; 
• le satellite doit pouvoir observer de façon fiable et récurrente une zone touchée; 
• le programme d'observation par satellite doit assurer la livraison au moment opportun des données aux utilisateurs. 

Capable de s'affranchir des conditions météorologiques et atmosphériques, RADARSAT assure un niveau de fiabilité que ne peuvent offrir les capteurs optiques. Le tableau suivant donne un aperçu des caractéristiques du programme de satellite RADARSAT ainsi que de ses avantages pour la cartographie et le suivi des catastrophes.

Les sections suivantes donnent un aperçu des capacités et fonctions du satellite RADARSAT ainsi que des services offerts aux clients pour les aider à intégrer les données RADARSAT à leurs produits d’information.

• La planification : une étape cruciale
• Services commerciaux adaptés à la gestion des catastrophes
• Optimisation du produit RADARSAT selon la nature de la catastrophe

La planification : une étape cruciale

Pour bien gérer les opérations en cas de catastrophe, il importe de coordonner, au moment opportun, les diverses tâches à accomplir et les ressources disponibles. Aujourd'hui, les satellites d'observation de la Terre sont parfaitement capables d'appuyer la gestion des interventions d'urgence. Cependant, le recours efficace et systématique à la télédétection en pareilles circonstances exige une planification globale proactive. Pour cela, il importe d'intégrer aux procédures officielles d'urgence un processus d'acquisition des images satellitaires pouvant être activé en tout temps.

Il faut respecter un certain nombre d'étapes pour intégrer avec succès la technologie de la télédétection aux outils d'aide à la décision en cas d'urgence. La réussite de cette intégration suppose nécessairement une bonne compréhension des diverses caractéristiques et fonctions des systèmes de télédétection ainsi que des modalités de commande des données. Dans toute opération d'urgence, le facteur temps est crucial. C'est pourquoi l'établissement de procédures claires et précises est essentiel pour réduire au minimum le temps consacré à chacune des étapes.

En situation d’urgence, le recours efficace aux produits de télédétection s’articule autour des étapes suivantes :

• commande d'images de la zone touchée, captées par un ou plusieurs satellites;
• acquisition et réception des images;
• traitement et livraison des produits d'images;
• création de produits d'information destinés aux décideurs et aux intervenants sur le terrain.

Les organismes chargés de la gestion des mesures d'urgence ne disposent pas toujours de moyens suffisants pour bien utiliser les données de télédétection. Cependant, plusieurs industries et entreprises possèdent une expertise en télédétection et sont en mesure de leur livrer au moment opportun les produits d'information dont ils ont besoin.

Le diagramme suivant (figure 1, ci-dessous) décrit les étapes à suivre pour accéder au système RADARSAT dans le cadre d'une opération d'urgence et pour obtenir rapidement des produits d'information sur une zone affectée. La planification est le meilleur moyen de s'assurer que, lors d'une situation d'urgence, la solution RADARSAT la plus appropriée pourra être mise en œuvre.

La figure 2 (ci-dessous) est une représentation graphique des diverses étapes et des organismes qui interviennent dans la fourniture d’images RADARSAT à un client.

Commande des données

La commande des images aux fins de l'évaluation de l'ampleur et des répercussions d'une catastrophe constitue la première étape cruciale du processus. Tous les satellites de télédétection gravitent à des orbites fixes, lesquelles ont une incidence directe sur la période pendant laquelle une zone peut être observée. La géométrie de visée variable de RADARSAT assure la répétitivité de couverture d'une zone donnée dans une période comprise entre 1 et 5 jours (selon la latitude).

Pour commander l'imagerie RADARSAT, on s'adresse à un bureau officiel de commande. Le cycle chronologique de planification des acquisitions RADARSAT établi au Bureau de gestion de la mission (BGM) est conçu de manière à permettre la prise d'images en situation d'urgence. Pour placer une demande urgente, il faut remplir un formulaire de demande urgente. Les bureaux de commande aideront les utilisateurs à remplir ce formulaire qui servira à évaluer l'état de l'urgence et à fournir à l'Agence spatiale canadienne l'information nécessaire pour autoriser l'acquisition.

Les lignes directrices établies par l'ASC servent à déterminer si la demande satisfait aux impératifs d'état d'urgence. Les détails de ces lignes directrices (aussi disponibles aux bureaux de commande), désignées Lignes directrices concernant l’acquisition de données d’urgence, définissent les types de phénomènes environnementaux et non environnementaux qui justifient une telle acquisition. Lorsqu'une demande urgente est approuvée, le BGM prend aussitôt les mesures nécessaires pour programmer la prise d'images à la première occasion possible.

Au moment de présenter une demande urgente, les informations suivantes doivent être transmises au bureau de commande :

• nature et description du catastrophes;
• coordonnées de latitude et de longitude de la zone à observer;
• ampleur du catastrophes (superficie de la zone touchée) et résolution d'image requise;
• mode et position du faisceau RADARSAT (les demandeurs peuvent recevoir de l'aide pour l'établissement de ces paramètres);
• fréquence d'observation requise pour appuyer les opérations.

Réception et livraison des données

MDA Geospatial Services et les stations participantes procèdent au traitement de base des données RADARSAT dès leur réception aux installations de traitement. Dans les situations où les produits doivent être livrés rapidement, le traitement en temps quasi réel, jumelé à la livraison par voie électronique, s'avère le plus efficace. Pour les applications à court délai de livraison, on livre le plus souvent des produits « Path Image » (ou SGF). Ces images contiennent des informations de position latitudinale et longitudinale, mais restent orientées dans la direction orbitale du satellite.

En plus de programmer les activités d'acquisition, le BGM détermine vers quelle station du réseau les données brutes seront acheminées. Généralement, c'est la station qui se trouve dans la zone de transmission directe qui reçoit les données. Si la station ne peut recevoir les données, celles-ci seront alors stockées sur l'enregistreur à bord du satellite, puis transmises vers l'une des stations du réseau canadien (Gatineau, au Québec, ou Prince Albert, en Saskatchewan). 

Livraison et utilisation des données

La dernière étape de l'intégration des données RADARSAT au processus de prise de décisions à l’appui des interventions d’urgence porte sur la livraison des produits d’information aux utilisateurs et sur leur utilisation. Avant même qu’une situation d’urgence ne se présente, il importe d’envisager les questions suivantes :

• Qui peut utiliser efficacement cette information? 
• Quel type de produit d'information peut être le plus utile? 
• Dans quel format le produit doit-il être livré (support numérique ou papier, carte ou tableau, etc.)? 
• Comment s'effectuera la réception du produit? 

Ces renseignements permettront de disséminer l'information efficacement à tous les intervenants. La conception d'un plan d'action proactif portant sur tous les aspects du processus d’intervention d’urgence, depuis la commande des images jusqu'à la livraison aux utilisateurs, contribue à l'appui stratégique que RADARSAT et les autres systèmes de télédétection par satellite peuvent fournir en matière de gestion des catastrophes et d'intervention d'urgence.

Livraison et utilisation des produits

La dernière étape de l'intégration des données de RADARSAT au processus de prise de décisions porte sur la livraison des produits et sur leur utilisation. Bien que cette étape soit cruciale, elle est souvent négligée. Il importe donc d'envisager les questions suivantes, avant même qu'une situation d'urgence ne se présente :

• Qui peut utiliser efficacement cette information?
• Quel type de produit d'information peut être le plus utile?
• Dans quel format le produit doit-il être livré (support numérique ou papier, carte ou tableau, etc.)?
• Comment s'effectuera la réception du produit?

Ces renseignements permettront de disséminer l'information efficacement à tous les intervenants. La conception d'un plan d'action proactif portant sur tous les aspects du processus, depuis la commande des images jusqu'à la livraison, contribuera certainement à l'appui stratégique que RADARSAT et les autres systèmes de télédétection par satellite peuvent fournir en matière de gestion des catastrophes et d'intervention d'urgence.

Services adaptés à la gestion et au suivi des catastrophes

MDA Geospatial Services (MDA) offre divers services à l'appui de la gestion et du suivi des catastrophes. Parmi ceux-ci, on compte :

• la programmation prioritaire et d'urgence;
• le traitement d'urgence et en temps quasi réel;
• la livraison des données par voie électronique;
• le Service d'abonnement RADARSAT pour intervention d'urgence (RERSS, pour RADARSAT Emergency Response Subscription Service).

Les services, conçus particulièrement pour les applications liées à la gestion, à la surveillance et à la cartographie des catastrophes, sont décrits ci-après. Pour de plus amples informations sur ces services, communiquez avec les Services à la clientèle de MDA Geospatial Services : tél. : 1-604-244-0400, téléc. : 1-604-244-0404 ou courriel : info@rsi.ca. MDA peut également fournir des renseignements sur les entreprises à valeur ajoutée qui sont en mesure de répondre aux besoins particuliers des utilisateurs.

Services de programmation :

MDA Geospatial Services propose une gamme de services de programmation dans le cadre du système de commande commercial. Le service de programmation prioritaire de MDA convient particulièrement aux programmes de surveillance et de planification de mesures d’urgence. Le service de programmation d’urgence permet de programmer le satellite RADARSAT de sorte qu’il assure l’observation de phénomènes imprévus. Dans le cadre de la programmation d’urgence, il faut compter 48 heures pour l’établissement d’un plan d’acquisition. De plus, en cas d’urgence justifiée, MDA aidera ses clients à accéder au service de programmation des acquisitions d’urgence de l’ASC.

Services de traitement :

L’imagerie RADARSAT acquise est ensuite traitée en vue de créer le produit demandé par l’utilisateur. Le traitement en temps quasi réel convient aux situations d'urgence où la livraison des produits doit s'effectuer dans les heures qui suivent l'acquisition. Les images sont traitées dès leur réception aux installations de traitement et peuvent être livrées au client 4 heures plus tard. Le service de traitement d'urgence fournit à l’utilisateur des produits d'image dans les 48 heures suivant l'acquisition des données.

Livraison électronique :

Dans les cas où l'utilisateur doit avoir les images en main quelques heures après leur acquisition, la livraison peut s'effectuer par voie électronique. Des produits d'information spécialisés sont également disponibles pour améliorer la transmission via Internet.

Service d'abonnement RADARSAT pour intervention d'urgence (RERSS, pour RADARSAT Emergency Response Subscription Service)

Le Service d’abonnement RADARSAT pour intervention d’urgence (RERSS) élaboré par MDA fournit de l'information spatiale fiable et à délai de livraison critique pour la gestion des catastrophes naturelles et des crises. Il est conçu de manière à assurer la livraison rapide des données RADARSAT aux clients qui ont un urgent besoin d'informations géographiques à jour pour exploiter leurs outils d'aide à la prise de décisions et pour intervenir. Ce service prévoit également une formation opérationnelle qui permet aux clients d’intégrer eux-mêmes l’information à tous les volets de leurs opérations.

Optimisation du produit RADARSAT selon la nature de la catastrophe

Grâce aux caractéristiques exclusives de RADARSAT, un large éventail de produits d’image SAR peuvent être livrés rapidement aux utilisateurs. Pour assurer un contenu optimal en informations, ces produits peuvent être choisis en fonction du type de catastrophe à l'étude. Le tableau suivant donne un aperçu des produits proposés.

Le principal avantage de RADARSAT en matière de cartographie et de surveillance des catastrophes réside dans la répétitivité de couverture rendue possible grâce aux nombreuses positions du faisceau. Dans les cas où le délai d'acquisition n'est pas un facteur important, le mode et la position du faisceau peuvent être sélectionnés de façon à tirer le maximum d'informations d'une image pour une application donnée. On trouvera ci-après un aperçu des modes et des positions qui conviennent le mieux à certaines applications types destinées à la gestion des catastrophes. En situation d'urgence cependant, le mode et la position peuvent être choisis de façon à assurer le plus grand nombre possible de réobservations d'une zone d'intérêt, ce qui entraînera toutefois un compromis entre l'optimisation du contenu en information et la maximisation de la répétitivité.

1. Cartographie de l'étendue des zones inondées

Mode faisceau de RADARSAT. Les modes faisceau de RADARSAT pouvant assurer la couverture de zones dont l'étendue varie entre 2 500 km2 et 250 000 km2, on choisira le mode en fonction de la superficie du bassin versant et des conditions d'inondation prévues. Le mode haute résolution fournit une résolution de 8 mètres et convient à la cartographie détaillée (à une échelle d’environ 1/50 000) de l’ampleur des débordements dans un petit bassin versant. Pour l'observation de plus vastes bassins, comme ce fut le cas lors des débordements de la rivière Rouge, le choix des modes standard et large, à une résolution de 25 m, représente un compromis acceptable entre l'étendue de la couverture et le niveau de détails fournis.

Angle d’incidence de RADARSAT. Les faibles angles d'incidence produisent le meilleur contraste entre l'eau et la terre; ces angles favorisent la réflexion spéculaire des surfaces d'eau et accentuent la rugosité du terrain. Le mode standard, positions de faisceau 4 à 7 (à des angles d'incidence variant entre 34º et 49º) convient le mieux à la cartographie des zones inondées. On peut toutefois obtenir des informations sur l’étendue des zones inondées à des angles d’incidence élevés (mode standard, position de faisceau 1 à 3). Le choix d’angles d’incidence élevés pourrait s’imposer pour assurer une acquisition plus rapide et la répétitivité nécessaire au suivi de l’inondation.

Direction de visée. L’utilisation d’images acquises tant au passage descendant qu’au passage ascendant améliore les possibilités de réobservation d’une zone et permet d’obtenir des informations complémentaires.

Quand faut-il acquérir les données RADARSAT? L’acquisition d’images multitemporelles est indispensable au suivi et à la cartographie de l’évolution des inondations aux phases de la crue et de la décrue.

2. Détection et cartographie des déversements d’hydrocarbures

Mode faisceau de RADARSAT. L'étendue de la nappe (pourvu qu'elle soit connue) et de celle de la zone à observer définit le choix du mode optimal. Les modes à faible résolution (p. ex., ScanSAR) permettent de réobserver de vastes zones, ce qui est généralement souhaitable pour assurer le suivi d’éventuelles nappes d’hydrocarbures. Les produits issus des modes faisceau large, standard et haute résolution fournissent une meilleure résolution pour détecter les déversements moins importants et pour en évaluer l’ampleur. Une résolution élevée peut réduire la détectabilité de zones faussement identifiées comme des zones de déversement. Il ressort des travaux de recherche que l’un ou l’autre des modes faisceau de RADARSAT permet de détecter des hydrocarbures à la surface de l’eau.

Angle d’incidence de RADARSAT. À l’origine, on recommandait des angles d'incidence élevés pour maintenir un rapport de fouillis d'écho océan/bruit élevé, favorable à la suppression du signal au-dessus du déversement. Comme RADARSAT affiche un rendement en discrimination signal-bruit supérieur aux attentes, on peut également envisager une acquisition à des angles d'incidence moins élevés.

Direction de visée. La direction de visée n’est pas un facteur déterminant pour la détection des déversements d’hydrocarbures, mais l’utilisation de données acquises dans les deux directions de visée permet de réduire sensiblement l’intervalle de réobservation aux fins de la surveillance des déversements.

Quand faut-il acquérir les données RADARSAT? La vitesse du vent est un facteur déterminant de la détectabilité des nappes d’hydrocarbures. Les hydrocarbures sont visibles sur les images radar parce qu’ils atténuent les ondes capillaires à la surface de l'océan. Les vents de très faible vitesse ne produisent pas un contraste suffisant entre la surface de l'océan et les vagues atténuées par une nappe d’hydrocarbures. Les vents de grande vitesse ne produisent pas non plus un contraste suffisant, ces derniers créant le même mouvement ondulatoire à la surface des eaux couvertes d’hydrocarbures et des eaux non affectées. La détectabilité des nappes d’hydrocarbures est généralement optimale en présence de vents atteignant une vitesse entre 3 et 10 mètres à la seconde. 

Pour plus d’informations, veuillez consulter la page Web de MDA Geospatial Services.