Surveillance de l'assainissement de sites contaminés
H.Peter White, Centre canadien de télédétection, Ressources naturelles Canada.
Les sites contaminés par des déchets radioactifs, des résidus miniers ou d'autres matériaux peuvent avoir de graves incidences à la fois sur l'intégrité des écosystèmes et sur la santé humaine. À cet égard, l'assainissement vise à diminuer l'interaction entre le site contaminé et la région touchée. Les incidences économiques de ces sites sont également très pertinentes. Alors que des politiques et des règlements sont en place pour gérer ce problème, chaque site possède des caractéristiques uniques et, par conséquent, exige un traitement particulier pour sa remise en état. La gestion générale du site (caractérisation, évaluation, évaluation des risques, remise en état, surveillance) vise à protéger la santé humaine et l'état des écosystèmes. Il s'agit toutefois d'un problème complexe et coûteux, particulièrement dans les régions éloignées et difficiles à atteindre. Certaines techniques classiques bien établies permettent déjà de s'attaquer à ce problème (échantillonnage sur le terrain, analyses en laboratoire, collecte de données). Malheureusement, le recours à ces techniques est souvent limité par les coûts, l'emplacement et l'ampleur du problème.
La télédétection offre la possibilité d'améliorer et de compléter ces analyses. Elle donne aux responsables des travaux et aux autorités chargées de l'application des règlements une perspective régionale sur l'influence d'une source locale, ainsi qu'une méthode quantitative robuste pour faire face à ces problèmes. Elle présente des possibilités pour une contribution économique à long terme à la fois pour assurer une surveillance et prendre des mesures d'atténuation. Comme tout autre outil, la télédétection hyperspectrale ne devrait pas être utilisée seule. En effet, au moment où des interventions devraient être envisagées, la télédétection représente une méthode quantitative pour la surveillance à distance et pour une gestion efficace du point de vue économique.
Le suivi environnemental des activités de gestion de l'assainissement, étudié dans le cadre du programme hyperspectral du Centre canadien de télédétection (CCT), comprend l'évaluation de données de radiométrie spectrale imageante (imagerie hyperspectrale) permettant de caractériser, sur le plan environnemental, des sites contaminés et de fournir des techniques de surveillance de l'assainissement. Au nombre des exemples se trouvent des bassins d'accumulation de résidus miniers et les sites d'enfouissement qui leur sont associés, ainsi que les mesures d'assainissement et de remise en état de ces sites.
Ainsi, dans une zone d'étude, l'imagerie hyperspectrale obtenue au moyen d'un imageur spectrographique compact aéroporté ou CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager), dans le visible et le proche infrarouge, a servi à caractériser les résidus miniers sulfurés au bassin d'accumulation de résidus de Copper Cliff, à Sudbury. Dans d'autres sites à l'étude, la répartition des résidus miniers résultant de l'exploitation de l'uranium au Canada a été détectée et cartographiée, afin de surveiller la répartition des sources possibles de contamination radioactive, à l'appui de l'assainissement des sites.
Justification
Le suivi environnemental des activités de gestion de l'assainissement, étudié dans le cadre du programme hyperspectral du Centre canadien de télédétection, comprend l'évaluation de données de radiométrie spectrale imageante (imagerie hyperspectrale) permettant de caractériser, sur le plan environnemental, des sites contaminés et de fournir des techniques de surveillance de l'assainissement. Au nombre des exemples se trouvent des bassins d'accumulation de résidus miniers et les sites d'enfouissement qui leur sont associés, ainsi que les mesures d'assainissement et de remise en état de ces sites.
Progrès
Dans le cadre d'un projet de recherche, mis de l'avant avec des collaborateurs tels que INCO et la ville du Grand Sudbury, l'imagerie hyperspectrale obtenue à l'aide des capteurs CASI (Compact Airborne Spectrographic Imager) et Hyperion (à bord du satellite EO-1) dans le visible et le proche infrarouge a servi à caractériser les résidus miniers sulfurés au bassin d'accumulation de Copper Cliff, à Sudbury. Le choix s'est arrêté sur ce site principalement pour suivre les résultats du programme de revégétation mis en œuvre dans la région touchée. Les jeux de données d'images des sites étudiés ont été traités et analysés au moyen du système ISDAS (Imaging Spectrometer Data Analysis System) du CCT. Les résultats présentés démontrent que l'utilisation de ces techniques permet de cartographier de tels sites et de faire un suivi des efforts de remise en état.
Plus récemment, un représentant du CCT, travaillant dans le domaine de la radiométrie spectrale imageante, a été invité à collaborer avec l'Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA) pour rédiger un document d'orientation sur l'utilisation des technologies de télédétection pour l'évaluation des travaux d'assainissement de sites contaminés par des déchets radioactifs. Lorsque l'élaboration de ce document sera terminée, celui-ci sera distribué à tous les pays membres (y compris le Canada), afin de soutenir la gestion de l'assainissement et la production de rapports sur l'avancement des travaux.
Références
Richter, N.; Staenz, K.; Kaufmann, H. Spectral unmixing of airborne hyperspectral data for baseline mapping of mine tailings areas. International Journal of Remote Sensing 29 (13) 2008
Shang, J.; Neville, R.; Staenz, K.; Sun, L.; Morris, B.; Howarth, P. Comparison of fully constrained and weakly constrained unmixing through mine-tailing composition mapping. Canadian Journal of Remote Sensing 34(1) 2008
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