Photo-interprétation pour la recherche d’indices de cavités souterraines

Dans le cadre du sujet 3 de l’opération de recherche Prévention des risques d’effondrement des cavités souterraines (Precas), la direction territoriale Ouest (DTerOuest) du Cerema, Département laboratoire et CECP d’Angers travaille, en partenariat avec le Pôle de compétences et innovation (PCI) "Applications satellitaires et télécommunications" du Cerema, direction territoriale Sud-Ouest, sur les potentialités des images satellitaires pour la recherche et la localisation d’indices de présence de cavités souterraines.

Afin d’évaluer ces potentialités, il est nécessaire de connaître au préalable quels types d’indices peuvent être recherchés sur des photographies aériennes classiques (clichés pris par l’IGN). Cette investigation étant couramment mise en œuvre par l’unité Environnement / Risques naturels du DLRC Angers dans le cadre d’études de connaissance des cavités souterraines, l’élaboration d’un état de l’art de la recherche d’indices de cavités souterraines par photo-interprétation lui a été confiée. Réalisé à partir de deux études de cas menées sur des territoires communaux des Pays de la Loire (Saint-Cyr-en-Bourg, 49 et Thoiré-sur-Dinan, 72), cet état de l’art confirme la pertinence de la photo-interprétation pour rechercher des traces de la présence de cavités souterraines.

Pour obtenir les meilleurs résultats possibles, la photo-interprétation doit faire l’objet d’une préparation soignée en amont, pour bien connaître le contexte territorial ainsi que la typologie des cavités recherchées. Cette préparation permet de choisir les photographies aériennes adaptées ainsi que les modes d’exploitation susceptibles d’être les plus efficients.

Dans la majorité des cas, les meilleurs résultats seront atteints par :
 une analyse stéréoscopique,
 une analyse multi-dates,
 une analyse de missions à grande échelle,
 l’utilisation d’images noir et blanc (panchromatique et infrarouge proche).

Il est à noter toutefois un certain nombre de limites, inhérentes aux photographies aériennes, aux indices recherchés ou au photo-interprète, dont les principales sont :
 nombreux objets correspondant à des leurres non liés à des cavités souterraines (en lien avec l’occupation du sol, notamment agricole),
 zones masquées (forêts, zones urbaines…),
 indices visibles à certaines dates et invisibles à d’autres,
 erreurs métriques à plurimétriques sur la position réelle des objets,
 rendement qualitatif et quantitatif très dépendant de la compétence du photo-interprète.

Les résultats de cette étude vont maintenant être utilisés par le PCI Applications satellitaires et télécommunications pour définir, dans le cadre de l’utilisation d’images satellitaires :
 quelles images utiliser (résolution spatiale, longueurs d’ondes, stéréoscopie…),
 quels types de traitement mettre en œuvre sur ces images (automatiques, semi-automatiques, manuels),
 quels résultats sont obtenus en termes de qualification et de repérage d’indices de cavités souterraines.

Une analyse comparative des deux méthodes sera ensuite menée par les deux services. Elle devrait aboutir par la rédaction de recommandations (guide ou note méthodologique) sur l’utilisation des images aériennes et satellitaires pour la recherche et la localisation de cavités souterraines.