Exploitation d’images satellite pour le littoral : technologies satellitaires pour la cartographie du trait de côte et de la bathymétrie

Cette étude du Cerema porte sur l’apport potentiel des technologies satellitaires pour le suivi du trait de côte et de la bathymétrie des petits fonds, en complément de mesures traditionnelles. Elle établit l’état de l’art sur l’utilisation de l’imagerie satellitaire pour le suivi du trait de côte et pour la cartographie de la bathymétrie des petits fonds.

Ce document propose une première partie pédagogique sur les notions d’imagerie satellitaire en observation de la Terre puis analyse les techniques éprouvées au travers d’une étude bibliographique.

Le suivi du trait de côte

Concernant l’identification et le suivi du trait de côte, la bibliographie montre que l’utilisation de l’imagerie satellitaire permet de cartographier, sur de larges emprises géographiques, avec une fréquence élevée et un faible coût, les faciès littoraux de type eau, plage, dune, végétation, bâti.

L’imagerie satellitaire permet aussi d’extraire des cartographies un marqueur de position du trait de côte de type limite d’immersion, pied de dune pour les côtes sableuses ou pied de falaise pour les côtes à falaise. Les précisions obtenues sont variables en fonction des marqueurs suivis et des types de côte, en particulier les erreurs augmentent sur les côtes rocheuses.

L’extraction semi-automatique de l’information "trait de côte" à partir de l’imagerie satellitaire est aujourd’hui suffisamment mature pour un déploiement sur certains territoires. Elle présente des potentialités intéressantes de capacité de revisite à moindre coût, pour un suivi et une gestion intégrée du trait de côte.

Le recours aux images satellites est également pertinent pour caractériser la nature du trait de côte, via une méthode de détection automatique des zones artificielles ou naturelles.

La bathymétrie des eaux peu profondes

Pour la bathymétrie des eaux peu profondes, une méthode d’inversion du signal optique satellitaire permet de fournir des cartes bathymétriques précises sur les dix premiers mètres en eaux moyennement turbides et sur les vingt-cinq premiers mètres en eaux claires.

Dans les eaux plus profondes, une méthode exploitant les propriétés de la houle permet de fournir des informations bathymétriques dans les zones de houle (de 10 à 40 m de profondeur).

Ces méthodes, réalisées sur la base d’images satellite de type SPOT, ont prouvé leur efficacité et présentent l’avantage de fournir des informations continues, sur de larges zones géographiques avec une fréquence annuelle ou pluriannuelle et cela à faible coût. D’autres méthodes, basées sur l’altimétrie/gravimétrie et sur la technologie Lidar, sont présentées dans ce document mais sont plutôt à envisager en termes de perspectives à moyen et long termes.

Mieux comprendre et caractériser l’évolution du trait de côte

Le trait de côte, qui est la limite entre la mer et la terre, a fait l’objet de nombreuses études auxquelles le Cerema a participé, afin d’une part de le caractériser, d’autre part de comprendre son évolution.

Cette nouvelle étude s’inscrit :

• dans le cadre de la Stratégie nationale de gestion intégrée du trait de côte, qui vise à développer les connaissances en la matière et à identifier les territoires à risques au moyen d’un indicateur national de l’érosion côtière. L’une des actions de la stratégie nationale de gestion intégrée du trait de côte est la détermination d’un indicateur national d’érosion côtière, qui repose sur une digitalisation par photo-interprétation de 2 orthophotographies, la plus ancienne et la plus récente disponibles, sur l’ensemble des côtes métropolitaines et des départements d’outre-mer. Cela nécessite d’importants moyens et, cet indicateur doit être actualisé et complété par de nouvelles dates passées.
• dans le cadre de la mise en œuvre du Plan national d’applications satellitaires, notamment l’action A.6 "Mettre en place un projet pilote pour la cartographie de référence du littoral pour suivre l’évolution du trait de côte, l’effectivité du recul stratégique et de la défense contre la mer" du chantier "Gestion du durable du littoral".