Cartographie précoce des incendies : apports des données satellitaires Sentinel-1

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Contexte et motivations

L'équipe EMR, contributeur principal du Centre d'Expertise Scientifique Incendie du pôle Theia (CES incendie), produit depuis des années des méthodes automatisées de cartographie des feux et de leurs dommages sur le bâti et la végétation pour la France métropolitaine.

Ces cartes, relativement précises et précoces, permettent entre autres d'évaluer et d'améliorer l'efficacité des moyens de prévention, d'identifier les moyens de prévention des sur-risques post-incendie et constituent des données d’entrées pour l’évaluation du risque global d’incendie aux interfaces habitat-forêt.

Les méthodes développées par l'équipe permettent de cartographier les feux de 2 ha et plus de manière exhaustive (l'ONF produisant des cartes uniquement pour les feux de plus de 20 ha). Cependant, les données satellitaires optiques actuellement utilisées sont souvent inutilisables pendant de longues périodes, jusqu'à 6 mois avant ou après feux, dans les zones fréquemment nuageuses, notamment en montagne ou sur la façade atlantique. Or, les modèles climatiques prédisent que ces espaces vont être de plus en plus touchés par l'incendie comme l'ont illustré les feux en Bretagne, dans les Landes et dans les Pyrénées de la saison 2022. Pour permettre une prévention et une adaptation de ces nouveaux territoires exposés, il est nécessaire de développer des méthodes de cartographie innovantes, insensibles à la couverture nuageuse.

Objectifs du travail

Des travaux récents d’INRAE en forêt amazonienne et sur les grandes cultures en France métropolitaine ont prouvés l'efficacité d'approches par séries temporelles sur les données SAR satellitaires Sentinel-1 pour détecter des changements soudains d'occupation du sol. Le stage consistera à tester et affiner ces méthodes pour la détection des surfaces brulées et l'évaluation des dommages des feux sur la végétation et le bâti. Il s’appuiera sur un jeu de données de l’ONF d'une cinquantaine de contours validés. Les nouvelles méthodes seront intégrées aux chaines de traitement Python de l’équipe.

Contenu du stage

• Travail bibliographique sur les méthodes de détection des surfaces brulées et autres changements soudains de végétation avec les données Sentinel-1.
• Développement de la méthode de cartographie : tests de détection des surfaces brulées via les séries temporelles S1 pour des zones et périodes sans et avec contrainte nuageuse, en s’appuyant sur des données de vérité terrain existantes (quelques sorties terrain seront également possibles selon les occurrences de feux pendant le stage). Estimation de la fiabilité des résultats.
• Automatisation des méthodes pertinentes en langage de programmation Python.
• Amélioration de la méthode par l’apport de sources optiques de validation tardive (données Sentinel-2) et d’autres données précoces mais spatialement imprécises (points chauds, MODIS). Comparaison des résultats.

Ce stage est financé par le Ministère de la Transition Ecologique dans le cadre d’une convention avec la DGPR-SRN sur la prévention des risques naturels.

Le/la stagiaire sera encadré.e par Valentine AUBARD, ingénieure d’études en SIG et télédétection au sein de l’équipe EMR, et accompagné.e dans ses différents travaux par les chercheurs, ingénieurs et techniciens de l’équipe, en lien avec les services départementaux de prévention et de lutte contre l’incendie (SDIS).
Informations pratiques

Formations et compétences recherchées

Master I/II ou école d’ingénieur en géomatique / télédétection / ingénierie -informatique de la donnée, science de l’environnement

Compétences recherchées : Connaissances théoriques et pratiques en SIG et télédétection (QGIS, sources de données, usages, analyses spatiales), notions de programmation en Python, bonne compréhension de l’anglais écrit, aptitudes rédactionnelles, autonomie, capacité à travailler en équipe, éventuelle appétence pour les sorties terrain. Des notions en gestion de base de données (PostgreSQL), utilisation de dépôts Git et techniques statistiques seront également appréciées.

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel, participation de l'employeur pour les frais de transports en commun ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation