Développement d’applications

Pour pouvoir tirer pleinement profit de l’imagerie satellitaire, les utilisateurs doivent être en mesure d’extraire de manière fiable des informations à partir des données brutes acquises par le capteur. Les scientifiques du Centre canadien de cartographie et d’observation de la Terre (CCCOT) élaborent des méthodes permettant de transformer ces données en information pertinente pour la surveillance de la masse terrestre et des ressources naturelles du Canada, en particulier dans les domaines d’application suivants :

Couverture terrestre et végétation

Notre capacité à caractériser avec efficience et efficacité les vastes territoires du Canada au moyen de la télédétection est essentielle à la compréhension de nos ressources naturelles et sous-tend nos stratégies de gestion du territoire qui visent la durabilité environnementale, sociale et économique.

La classification de la couverture terrestre à partir de données satellitaires répartit les zones qui présentent différents couverts ou types de surface dans des classes bien caractérisées (par ex. eau, affleurements rocheux, forêt, agriculture, agglomérations urbaines). Plus il y a de classes, plus la couverture terrestre est détaillée, permettant de différencier un type de terrain, de forêt, d’arbustaie ou de zone humide parmi plusieurs autres. La couverture terrestre peut être produite à des échelles spatiales et temporelles variées, allant d’une fréquence faible à une fréquence annuelle, et d’une échelle locale à une grande étendue.

Le Le Centre canadien de cartographie et d’observation de la Terre (CCCOT) a élaboré divers produits satellitaires sur la couverture terrestre à l’échelle nationale et dans le Nord, et ce, à différentes résolutions. Le CCCOT collabore également avec les États-Unis et le Mexique pour créer, dans le cadre du projet NALCMS (Système nord-américain de surveillance des changements dans la couverture terrestre), des produits visant à suivre l’évolution de l’utilisation des terres à l’échelle du continent.

Cartographier la végétation et connaître son état et sa transformation sont des éléments cruciaux pour l’étude des écosystèmes. Le CCCOT a utilisé des données satellitaires antérieures pour suivre les changements touchant la végétation dans les parcs du Nord canadien (c.-à-d. ParkSPACE) et pour étudier les effets cumulatifs des changements environnementaux sur des indicateurs clés, tels que les populations de caribous.

Pour en apprendre davantage sur certains des produits mis au point par le CCCOT pour la surveillance de la couverture terrestre et de la végétation, consultez les liens ci-dessous :

Eaux et milieux humides

Il est essentiel de bien comprendre et de surveiller les eaux du Canada pour gérer de manière responsable cette précieuse ressource. L’eau douce couvre presque 9 % du territoire canadien, tandis que les milieux humides en couvrent un autre 14 %.

On considère les satellites d’observation de la Terre comme les instruments les plus prometteurs pour ce qui est de la surveillance des variations saisonnières qui s’opèrent dans les étendues d’eau douce et de l’état des milieux humides à l’échelle régionale et nationale. Les satellites se sont également révélés efficaces dans la caractérisation de la végétation et des sols, une fonction très importante pour la surveillance de l’eau souterraine au Canada.

Les chercheurs du Centre canadien de télédétection (CCT) ont mis au point des techniques permettant d’utiliser des radars à synthèse d’ouverture (RSO) satellitaires pour cartographier l’étendue des eaux de surface, appuyer la caractérisation et la surveillance des milieux humides et des aquifères, et suivre la transformation des tourbières du Canada.

Aujourd’hui, de nouvelles techniques de mesure du niveau des eaux de surface sont développées et validées à l’aide des RSO spatiaux actuels et à venir, dont la Mission de la Constellation RADARSAT (MCR). Lancée en juin 2019, la MCR assure une couverture quotidienne du Canada, et de nouveaux flux de données sont utilisés par les chercheurs du CCT pour surveiller les eaux, les milieux humides, le pergélisol, les infrastructures essentielles et les risques naturels (c.-à-d., les inondations, les tremblements de terre, les glissements de terrain).

Collections de données

Inondations au Canada – collections de produits cartographiques
État des glaces de rivière au Canada – collections de produits cartographiques
Couverture terrestre au Canada – collections de produits cartographiques

Publications sur les eaux et les milieux humides

Activités de gestion des urgences du CCT au Canada
Activités d’intervention d’urgence du CCT sur la scène internationale
Découvrez comment les techniques reposant sur les RSO sont utilisées pour cartographier l’étendue des inondations saisonnières et de la débâcle des rivières au Canada et à l’étranger.

Information géomatique sur un bassin hydrographique d’Iqaluit, Nunavut, utilisant des données d’OT et des levés de terrain
Découvrez comment des données satellitaires ont été combinées à des mesures de surface afin de repérer et de gérer les ressources communautaires en eau dans le Nord du Canada.

Données polarimétriques RADARSAT-2 pour la surveillance des terres humides au Canada
Découvrez comment des techniques perfectionnées reposant sur les RSO sont mises au point et utilisées pour faire progresser la caractérisation des milieux humides. À l’heure actuelle, on perfectionne ces techniques en vue de mesurer, au moyen des satellites RSO actuels et à venir, la transformation des tourbières au Canada.

Pergélisol, glace et neige

Les satellites offrent une perspective unique et de grande valeur sur la vaste cryosphère du Canada. Le Centre canadien de cartographie et d’observation de la Terre (CCCOT) travaille activement à mettre au point des méthodes permettant de surveiller les variations saisonnières et géographiques de la glace de lac et de rivière, du pergélisol et de la neige.

Les techniques développées par le CCCOT sont maintenant utilisées dans tout le Canada pour surveiller le moment de la prise des glaces et de la débâcle des lacs et des rivières, ainsi que la dynamique qui y est associée. Cette information permet d’utiliser les routes de glace saisonnières de façon sécuritaire, de pouvoir mieux prédire les inondations et les conditions météorologiques et de sécuriser les infrastructures environnantes.

Cartographie et surveillance des glaces de lac au moyen de satellites RSO PDF, KB

Dans le Nord du Canada, les gens vivent, travaillent et se déplacent sur des terrains dont le sous-sol est souvent gelé ou constitué de pergélisol. Le gel et le dégel saisonniers de la couche active de la surface entraînent des affaissements et des soulèvements, ce qui pose un défi de taille pour la conception et l'entretien des infrastructures nordiques. Les scientifiques du CCCOT élaborent des méthodes permettant d’utiliser les données satellitaires RSO pour mesurer la stabilité du terrain dans les zones de pergélisol du Canada.

Mesures inSAR de la stabilité du terrain dans le Nord du Canada PDF, KB

Le CCCOT a également mis au point des techniques permettant de surveiller l’étendue et les propriétés de la couverture neigeuse à partir de satellites fonctionnant dans l’infrarouge et le visible. La connaissance de l’étendue de la couverture neigeuse est essentielle pour l’établissement de modèles climatiques et météorologiques, la modélisation de la quantité d’eau, l’estimation du potentiel hydroélectrique, l’établissement de modèles pour la qualité de l’eau et la prévision des inondations, la gestion des cultures et des forêts incluant l’évaluation des risques de sécheresse et d'incendie de forêt, l’évaluation de la qualité des habitats, la planification des transports et le tourisme.

Exploitation des ressources

La science de la télédétection joue un rôle de premier plan dans l’exploitation responsable des ressources naturelles du Canada pendant les phases de découverte, de développement, de réglementation, de production et d’assainissement.

Les scientifiques du Centre canadien de télédétection (CCT) élaborent des méthodes permettant d’exploiter ces observations spatiales afin de garantir une exploitation sécuritaire et durable des ressources dans tout le Canada, y compris la surveillance de ce qui suit :

• les changements dans la couverture terrestre et les infrastructures
• la transformation des eaux et des milieux humides;
• la dynamique du pergélisol, de la glace de rivière et de la neige;
• la subsidence et le soulèvement du sol causés par les activités minières.

Dans le Nord du Canada, les infrastructures importantes pour l’exploitation des ressources (autoroutes, routes de glace, bâtiments, etc.) sont particulièrement vulnérables à la fonte saisonnière de la glace d’eau douce, y compris le pergélisol, et encore davantage aujourd’hui en raison du réchauffement de l’Arctique canadien. En collaboration avec la Commission géologique du Canada, les scientifiques du CCT mettent au point des méthodes faisant appel à des radars à synthèse d’ouverture (RSO) pour mesurer la stabilité des terrains touchés par le pergélisol à proximité des infrastructures essentielles.

Publications sur l’aménagement des infrastructures et l’exploitation des ressources

Mesures InSAR de la stabilité des terrains dans le Nord du Canada
En savoir plus sur les techniques développées au CCT pour surveiller la stabilité des terrains, l’activité du pergélisol et les infrastructures essentielles.

Données hyperspectrales sur la géologie et les ressources minérales de l’Arctique
Surveillance de l’assainissement de sites contaminés
En savoir plus sur les recherches axées sur les données hyperspectrales susceptibles de soutenir la découverte de minéraux dans le Nord du Canada et l’assainissement des sites miniers contaminés.

Risques naturels

Les risques naturels peuvent constituer une grave menace pour le bien–être des Canadiens. Les résultats peuvent s’avérer catastrophiques, car ils entraînent souvent des dommages à des infrastructures essentielles et à l’environnement, des blessures et même des pertes de vie.

Des scientifiques au Centre canadien de télédétection (CCT) élaborent des techniques scientifiques de télédétection qui s’appuient sur des données satellitaires afin de mieux comprendre, cartographier et surveiller les risques naturels tels que les glissements de terrain, les inondations et les débâcles fluviales, dans le but d’améliorer la sûreté et la sécurité des Canadiens.

Les scientifiques ont recours à l’interférométrie par radar à synthèse d’ouverture satellitaire (ou InSAR satellitaire) pour mesurer le mouvement des pentes et la stabilité du terrain avec une exactitude de l’ordre de quelques millimètres (figure 1).

Depuis 2006, le Service de géomatique d’urgence (SGU) du CCT utilise l’imagerie satellitaire SAR pour créer des produits synoptiques en temps quasi réel sur l’étendue des inondations et des débâcles fluviales saisonnières. Ces produits permettent au personnel d’intervention d’urgence de différents niveaux et territoires d’avoir accès à des renseignements cruciaux requis pendant la gestion des urgences.

La Mission Constellation RADARSAT du Canada, lancée en juin 2019, et Sentinel-1 de l’Agence spatiale européenne, permettront une surveillance améliorée et plus fréquente des mouvements du sol, des zones de glissement de terrain, des débâcles fluviales et des inondations.

Collections de données

Inondations au Canada — Collection de cartes
État des glaces fluviales au Canada – Collection de cartes

Publications sur les risques naturels

Surveillance par InSAR de l’activité du pergélisol, T. N.O., Canada

Apprenez-en davantage au sujet des techniques élaborées au CCT afin de surveiller l’activité du pergélisol et de l’infrastructure essentielle.

Activités d’intervention d’urgence du CCT à l’étranger

Voyez comment les techniques de SAR sont mises à profit pour cartographier l’étendue des inondations saisonnières et des débâcles fluviales.

En collaboration avec l’Agence spatiale canadienne et d’autres utilisateurs gouvernementaux, les scientifiques du CCCOT consacrent leurs efforts à comprendre les liens entre les signaux mesurés par les capteurs des satellites et les caractéristiques physiques de la surface de la Terre. Une fois mises au point et validées, ces techniques sont souvent utilisées par l’industrie, le gouvernement et les universités pour appuyer leur utilisation régulière des images satellite.

Ressources connexes :

• Caractérisation et surveillance des changements de la surface terrestre du Canada
• Inondations et débâcles des rivières (canada.ca)
• Ressources éducatives :
  • Tutoriel : polarimétrie radar
  • Cartographie et délimitation des inondations
  • Cartographie des zones inondées et des terres humides
  • Science de la télédétection (canada.ca)
• Articles, vidéos et podcasts :
  • D’infimes mouvements observés de l’espace (Petites tranches de science)
  • Cartographie des inondations : chaque minute compte
  • Un prototype d’application de cartographie des inondations qui détecte les détails qui échappent aux satellites
  • Utilisation de satellites pour surveiller les inondations (Éléments naturels)
  • Surveillance des inondations avec l’imagerie par satellite (Science au travail)
  • Le Canada comme on ne l’a jamais vu auparavant : La nouvelle mission de Constellation RADARSAT