theia-land.fr / equipex-geosud.fr
Le dispositif Theia – Geosud
Vers la structuration d’une filière nationale en
télédétection spatiale
1
Pierre MAUREL, Irstea
Coordinateur GEOSUD
Séminaire Image & Vision Industrielle
15/10/2015
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
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
1 2 3
Methods, algorithms:
Monitoring nitrogen pollution pressures,
Forest clear cuttting
THEIA Land Data Centre
3
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…)
http://www.equipex-geosud.fr/http://www.equipex-geosud.fr/http://www.equipex-geosud.fr/http://www.equipex-geosud.fr/
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
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
4
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
Structure
Une infrastructure de données et un réseau de centres d’expertise
5
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
http://www.theia-land.fr/http://www.theia-land.fr/http://www.theia-land.fr/
theia-land.fr / equipex-geosud.fr 6
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
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
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)
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
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
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
Images PLEIADES (50 cm)
mono/stéréo
2012
2013 2013
2014 2014
2015
Réunion, Mayotte,
Martinique, Guadeloupe
Guyane
St-Pierre & Miquelon
Mayotte
Wallis & Futuna
9
Via Délégation Service Public
CNES, IGN, AirbusDS
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
Images Landsat (30 m)
10
theia-land.fr / equipex-geosud.fr 11
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)
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
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)
12
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
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) …
theia-land.fr / equipex-geosud.fr 14
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
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
Ex: cartographie pour les SCoT (Schéma de Cohérence Territoriale)
Exemple de valorisation par le privé
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
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
17
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
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
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
Partenaires
Projet Geosud
Pôle Theia
19
2014 2015 2012
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
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/
20
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
theia-land.fr / equipex-geosud.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
21
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
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
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.
22
theia-land.fr / equipex-geosud.fr
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
23
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