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Le dispositif Theia – Geosud

Vers la structuration d’une filière nationale en

télédétection spatiale

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Pierre MAUREL, Irstea

Coordinateur GEOSUD

Séminaire Image & Vision Industrielle

15/10/2015


Objectifs du dispositif THEIA-GEOSUD

• OBJECTIF PRINCIPAL : renforcer l’utilisation de l’imagerie de télédétection pour la gestion de l’environnement, des agro-systèmes, des territoires

• Mettre en réseau et fédérer les acteurs scientifiques

• Rapprocher scientifiques et utilisateurs

• Mutualiser bases de données / outils

• Concevoir/valider des méthodes innovantes, élaborer des produits thématiques

et former les utilisateurs:

• Contribuer à la construction d’une filière institutionnelle nationale de

télédétection spatiale dans toutes les longueurs d’onde (traitement, distribution et accompagnement des utilisateurs)

• Promouvoir l’expertise nationale au niveau européen 2

Tecterra visit – 17 december 2014 – Maison de la Télédétection - Montpellier OLAM– 30 September 2015– Maison de la Télédétection - Montpellier

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Methods, algorithms:

Monitoring nitrogen pollution pressures,

Forest clear cuttting

THEIA Land Data Centre

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Training materials, Capacity building, distant courses

GEOSUD : projet initiateur (CPER/FEDER LR + Equipex)

GEOSUD Direct

Receiving Station

(SPOT 6-7: 2015 -XXXX)

Data acces : Infrastructure V1 (2015)

On line processing: infrastructure V2 (2016)

http://www.equipex-geosud.fr

Satellite imagery (France and abroad)

« Public multi-user » licence

From 5 to 1.5 m annual coverages of France

0.5 m Pléiades imagery on target areas

Networking ( 360 French public members, sept 2015)

(Research, Education, State, Local Authorities…)

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THEIA: Réseau pérenne, fédérateur,

stratégique

● Décembre 2012: Naissance du Pôle Thématique Surfaces Continentales Theia

● Structure inter-organismes, nationale, scientifique et technique

● Créée par 9 institutions publiques françaises impliquées dans l’observation de la Terre et les sciences de l’environnement (CEA, CIRAD, CNES, IGN, INRA, CNRS, IRD, Irstea, Météo France)

● Rejoint par le CEREMA fin 2014 et par l’ONERA en juin 2015

● Développé autour de Geosud, des activités R&D CNES et de l’expertise des laboratoires nationaux

● Tourné vers la communauté scientifique et les acteurs publics pour promouvoir l’utilisation des données d’observation de la Terre

● Theia se construit autour: Données satellitaires, aéroportées, in situ: toutes les longueurs d’onde Infrastructure de données et de service Recherche et méthodes

Animation, accompagnement, formation

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Structure

Une infrastructure de données et un réseau de centres d’expertise

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www.theia-land.fr

CNES-Toulouse

GEOSUD-Montpellier

GEOSUD-IGN-Paris

Appui à la recherche

et à l’action publique

Elargissement en cours avec les autres pôles

thématiques => dispositif national

unifié d’accès aux images

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IMAGES TRES HAUTE

RESOLUTION SPATIALE

IMAGES HAUTE

RESOLUTION SPATIALE

AUTRES PRODUITS

Un portefeuille de produits pour les acteurs publics, la communauté

scientifique, l‘enseignement, (la R&D privée)

Produits Theia 2013 - 2016


Exemples: couvertures nationales

annuelles

RapidEye (5m)

2010, 2011

SPOT 5 (5m)

2012-2013

SPOT 6-7 (1.5m)

2014->2019

RSDI seminar – GeoSpatial Week

2011

2013

Licence unique tout acteur public Français

(+ partenaires scientifiques Fr ou étranger

+ privés sous-traitants ou pour R&D)


Acquisition d’images via la SRD GEOSUD

SPOT 2015

SRD GEOSUD + 1er terminal SPOT 6-7

Acquisitions SPOT 6-7 (mono ou stéréo) à la carte monde entier

+

Couvertures nationales (avec IGN)

Marché télémesure

SPOT 6-7

Consortium ouvert


Images PLEIADES (50 cm)

mono/stéréo

2012

2013 2013

2014 2014

2015

Réunion, Mayotte,

Martinique, Guadeloupe

Guyane

St-Pierre & Miquelon

Mayotte

Wallis & Futuna

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Via Délégation Service Public

CNES, IGN, AirbusDS


Images Landsat (30 m)

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S2-A : 2015, S2-B : 2016

1 image tous les 5 jours (monde entier)

1,2 To/j

Libre et gratuit

Verone, Italia

Sentinel 2 (10 m)


Archives SPOT 1-5 (20 m) 1986-2013

Programme SWH (ouverture par le CNES des archives SPOT) ● 20 000 images orthorectifiées sur la France (theia-land.fr)

● Démarrage du traitement de 200 000 images (monde entier)

● A terme, plusieurs millions d’images

● Accès libre et gratuit (hors exploitation commerciale)

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Applications (Nord, Sud)

Agriculture : Type de culture, pièges à nitrates, maîtrise foncière …

Forêt : Coupes rases, dégradation, biomasse …

Environnement : Habitats naturels, continuités écologiques…

Risques : Suivi du trait de côte, incendies, inondations …

Aménagement, urbanisme : Occupation des sols, artificialisation …

Soutien aux scientifiques, enseignement, ministères, collectivités,

associations, entreprises (pour R&D) …


Cap-Ferret (33) océan bassin d’Arcachon

MNS satellite 2013 MNS satellite 2014

RGE Alti® lidar 2011 BD Alti années 80

sursol = forêt ou habitations

Évolution de la dune 2011-2014

dune

Comparaison en 3D des modèles de surface 2011-2014


Ex: cartographie pour les SCoT (Schéma de Cohérence Territoriale)

Exemple de valorisation par le privé


Challenges images/numériques

Analyse d’images multi-résolution (spatiale, spectrale, temporelle)

ex : création d’images virtuelles à THRS à partir de série temporelle d’images à MRS

Extraction de connaissances à partir de données hétérogènes

multi-sources (images, documents) ex : fouille de données (images sat, rapport, tweet, journaux) pour la

veille territoriale

Développement et optimisation d’algorithmes dans un contexte

BigData ex : plateformes Européennes du programme Copernicus (sat. Sentinel)

Services Web de traitements en ligne

ex : chaînes de traitement d’applications métiers (artificialisation, coupes rases forestières, occupation du sol ad-hoc…)

Services Web d’interprétation/validation collaborative

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Services aval d’applications métiers

Challenge : passer du monde de la télédétection aux métiers des utilisateurs

Package idéal (?) pour une application thématique donnée

● Données images (+ autres données) facilement accessibles (voire gratuite)

● Chaîne de traitement en ligne ou plugin sur logiciels libres (ex : QGIS)

● Capacités de production opérationnelle des produits (x% automatisable)

● Guide méthodologique (formalisation de l’expertise)

● Supports pédagogiques + offre de formation

● Accompagnement à l’utilisation dans la pratique professionnelle et l’adaptation de

la méthode

● Forum d’animation de la communauté thématique

● Prescripteur(s) interne(s) ou externe(s) de l’application

Besoins d’une communauté d’acteurs aux compétences/missions complémentaires Adossé sur une infrastructure de données et de services orientée télédétection


Partenaires

Projet Geosud

Pôle Theia

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2014 2015 2012


Contacts

Nicolas Baghdadi Directeur scientifique THEIA

Irstea, Maison de la Télédétection

Montpellier

Mail: [email protected] Tel : +33 (0)4 67 54 87 54

Pierre Maurel Coordinateur Equipex GEOSUD

Irstea, Maison de la Télédétection

Montpellier

Mail: [email protected] Tel : +33 (0)4 67 54 87 17

Marc Leroy Directeur technique THEIA

CNES Toulouse

Mail : [email protected] Tel: +33 (0)5 61 27 36 25

Sites Web

THEIA : https://www.theia-land.fr/fr

GEOSUD : www.equipex-geosud.fr/

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mailto:[email protected]://www.theia-land.fr/frhttps://www.theia-land.fr/frhttps://www.theia-land.fr/frhttp://www.equipex-geosud.fr/http://www.equipex-geosud.fr/http://www.equipex-geosud.fr/https://www.theia-land.fr/frhttps://www.theia-land.fr/fr


Une animation nationale au travers de la mise

en place de Centres d’Expertise Scientifiques

CES = regroupements de laboratoires menant des travaux de recherche et développant des méthodes innovantes autour des données satellitaires sur des problématiques « surfaces continentales ».

Réalisation de produits à valeur ajoutée innovants avec éventuellement des services associés. Ce sont des CES mono ou multi-équipes, distribués sur une ou plusieurs régions

Basés sur méthodes validées/opérationnelles

Pour en savoir plus

https://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ces

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https://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ces


Liste des CES

CES Variables végétales décamétriques : Frédéric Baret et al.

CES Occupation du sol (incluant le CES cartographie physionomique de la végétation naturelle): Jordi Inglada et al.

CES Surfaces irriguées: Valérie Demarez et al.

CES Surface enneigée : Simon Gascoin et al.

CES Biomasse forestière: Thuy Le Toan et al.

CES Hauteur des lacs et rivières: J.F. Crétaux et al.

CES Risques maladies à transmission vectorielle : Annelise Tran / Emmanuel Roux et al.

CES Qualité des eaux continentales: Jean-Michel Martinez et al.

CES Réflectance de surface, intégrant les effets directionnels : Olivier Hagolle / François-Marie Bréon / Jean-Louis Roujean et al.

CES Evapotranspiration: (1) basé sur le thermique Albert Olioso / Gilles Boulet / Dominique Courault et al., (2) basé sur l’optique Vincent Simonneaux et al.

CES Artificialisation-urbanisation des sols : Samuel Alleaume / Anne Puissant et al.

CES Humidité superficielle: Yann Kerr et al.

CES Cartographie numérique des sols : Philippe Lagacherie et al.

CES Albedo : Jean-Louis Roujean et al. / EMMAH (Olioso, Baret, Courault, Weiss …)

CES Détection de changements à haute fréquence : Pierre Gançarski et al.

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Une animation nationale au travers de la mise

en place de Réseaux d’Animation Régionale

Réseaux d’Animation Régionale en Télédétection (RART)

Mission principale: fédérer, animer les utilisateurs (scientifiques et acteurs publics et/ou privés) à l’échelle des régions, et participer aux efforts de

formation de la communauté notamment sur des produits à valeur ajoutée développés dans les CES.

Exemples :

– RART Languedoc-Roussillon - RART Midi-Pyrénées

– RART PACA - RART Alsace

– RART Aquitaine - RART Bretagne

– Ouverture vers le Sud : réseau de coopération international en construction (IRD, CIRAD, CNES et partenaires)

Pour en savoir plus

https://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ces

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https://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ceshttps://www.theia-land.fr/fr/presentation/centres-d-expertise-scientifique-ces

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