Cet article fait partie du dossier : L'imagerie et les données satellitaires pour l'observation du territoire
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Chaîne de production du trait de côte à partir d’images satellite
Pour la constitution du trait de côte, le Cerema s’appuie sur une chaine de production semi-automatique développée en interne. Elle est incluse dans la chaîne de traitements d’images satellite développée par le Cerema et mise en ligne en open source sur Github. La méthode utilisée pour l’extraction du trait de côte repose notamment sur un seuillage utilisant l’indice NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), un indice de végétation également efficace pour la détection de l’eau.
Calcul de l’indice NDVI : la première étape de la méthode du seuillage est le caclul de l’indice NDVI des images satellite. L’image ci-dessous met clairement en évidence les zones en eau qui ressortent plus sombres.
Détermination des seuils : les seuils sont déterminés à partir de l’analyse de l’histogramme de l’indice NDVI mais aussi à partir de l’analyse visuelle des images. Deux seuils sont à déterminer :
-
un seuil séparant les pixels classés en "eau" des autres pixels, ce seuil est appelé "seuil eau" ;
-
un seuil séparant les pixels "terre" des autres pixels, ce seuil est appelé "seuil humidité".
Ces deux seuils délimitent une zone transitoire correspondant aux pixels qualifiés d’humides (cf. histogramme ci-dessous).
"eau" et "terre"
Application du seuil :
de rive) et terre après application des seuils.
Au niveau du rivage, les seuils fixés permettent de localiser de manière précise les pixels "eau" assimilables à la mer (bleu clair) et les pixels "humides" (bleu foncé) assimilables à la zone soumise au jet de rive. Des valeurs approchées de la limite haute du jet de rive (limite humidité et terre) et de la limite basse (limite eau et humidité) peuvent ainsi être déduites.
Extraction du jet de rive : les limites haute et basse du jet de rive sont extraites à partir de la classification obtenue précédemment.
Production du trait de côte du littoral languedocien
Chaque année, depuis 2014, le Cerema utilise des satellites à très haute résolution du satellite Pléiades pour réaliser une cartographie du trait de côte du littoral languedocien de précision métrique. Le Cerema réalise cette production pour le compte de la DREAL Occitanie.
Suivant les années, à la demande de la DREAL Occitanie, le Cerema produit un millésime à la fin de l’hiver ou à la fin de l’été. Depuis 2018, le Cerema produit 2 millésimes par an. L’évolution du trait de côte entre la fin de l’hiver et la fin de l’été d’une même année peut être de l’ordre de quelques mètres. Cet ordre de grandeur est le même que l’évolution du trait de côte entre 2 millésimes de fin d’été séparés de 5 à 10 ans. Il est donc nécessaire pour un suivi dans le temps de comparer des millésimes cohérents pour s’affranchir des évolutions du trait de côte dues aux variations saisonnières.
pour le littoral languedocien (exemple pour le millésime de septembre 2019)
Pour répondre aux besoins de la DREAL Occitanie, le Cerema calcule un trait de côte intermédiaire situé entre la limite hausse et la limite basse du jet de rive (cf. trait de côte en bleu de l’illustration ci-dessous).
et haute du jet de rive.
Production du trait de côte de Saint-Barthélemy et Saint-Martin
Dans le cadre du projet Relev, le Cerema a produit plusieurs millésimes de trait de côte pour les îles de Saint-Barthélemy et de Saint-Martin. Ce projet financé par l’Agence Nationale de Recherche a pour objectif d’améliorer les modalités d’organisation et de gestion de la reconstruction post-catastrophe, afin de favoriser le relèvement des territoires impactés. Il s’est intéressé au relèvement des îles de Saint-Martin et de Saint-Barthélemy suite aux ouragans Irma et Maria de septembre 2017.
Le Cerema a utilisé des images Pléiades pour produire différents millésimes de trait de côte pour le suivi de l’évolution du littoral suite aux ouragans et localiser les zones d’érosion et d’accrétion. La chaine de production du trait de côte développée par le Cerema a servi à la production des millésimes détaillés dans le tableau ci-dessous :
Dans l’illustration ci-dessous, les différents millésimes produits montrent l’ouverture d’une passe entre la Baie de l’Embouchure et les Salines d’Orient sur l’île de Saint-Martin:
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