Quatre institutions scrutent la Suisse depuis l’espace
Le GRID-Genève, les universités de Genève et de Zurich et l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage s’associent pour permettre une observation continue de la Suisse depuis l’espace, grâce au Swiss Data Cube.
Climat, végétation, qualité de l’eau, urbanisation, terres cultivées, habitats naturels, le Swiss Data Cube permettra d’apporter des réponses plus précises aux questions d’importance nationale.
Le Swiss Data Cube (SDC) est une technologie innovante qui rassemble toutes les images satellites disponibles des programmes américain Landsat et européens Sentinel 1 et 2. Les université de Genève (UNIGE) et de Zurich (UZH), le GRID-Genève, intégré au Programme des Nations Unies pour l’Environnement, et l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL) ont conclu un accord de coopération pour développer l’exploitation des données d’observation terrestre à l’échelle nationale.
L’augmentation de la population, l’urbanisation et le développement des infrastructures en Suisse exercent une pression sur les ressources naturelles et la biodiversité. Cette pression sera intensifiée par l’impact des changements climatiques. Compte tenu de sa petite taille et de la densité de population sur son territoire, la Suisse doit optimiser la gestion de ses terres, ce qui implique un suivi permanent afin de définir les priorités, de mesurer le respect des politiques publiques et les progrès accomplis. «Le SDC a la capacité unique de suivre, pratiquement en temps réel, les différents changements environnementaux: climat, végétation, qualité de l’eau, urbanisation, terres cultivées, habitats naturels. Il permettra d’apporter des réponses plus précises aux questions d’importance nationale», déclare Gregory Giuliani, chercheur à l’Institut des sciences de l’environnement (ISE) de l’UNIGE et auprès du GRID-Genève. Il délivrera une information prête à être utilisée pour l’élaboration de stratégies touchant l’aménagement du territoire comme pour les évaluations environnementales.
Des données exploitables par des non-spécialistes
Depuis le lancement du premier satellite Landsat en 1972, les satellites d’observation de la Terre démontrent une impressionnante capacité à suivre les changements environnementaux dans l’espace et le temps. Auparavant, l’accès à cette information était limité par le coût des données, la puissance de calcul disponible, les capacités de stockage, les dépenses induites et la complexité du traitement des données. De nos jours, les données de nombreux satellites sont librement accessibles, tandis que la puissance de calcul et le stockage permettent de traiter des volumes sans cesse croissants de données. «La technologie du Swiss Data Cube supprime la dernière barrière, à savoir la complexité du traitement des données. Elle automatise le traitement de grandes quantités d’images satellitaires et fournit ainsi des données prêtes à l’exploitation, même par des non-spécialistes», explique Michael E. Schaepman, professeur au département de géographie de l’UZH.
La Suisse est l’un des rares pays au monde à disposer d’un cube de données satellitaires à l’échelle nationale. «Le SDC a été initialement développé par le GRID-Genève sur mandat de l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) en s’appuyant sur le cloud de l’Université de Genève», rappelle Pascal Peduzzi, directeur du GRID-Genève et professeur au Département F.-A. Forel des sciences de l’environnement et de l’eau (DEFSE) de l’UNIGE. Le SDC peut désormais compter sur deux partenaires supplémentaires : l’Université de Zurich (UZH) par le biais de ses laboratoires de télédétection et l’Institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage (WSL). Chaque partenaire apporte ses compétences scientifiques et ses équipes de recherche. Ensemble, ces quatre institutions tireront parti de leur expertise mutuelle dans le domaine de l’observation de la Terre pour rendre le Swiss Data Cube pleinement opérationnel.
10’000 images et une mise à jour hebdomadaire
Ce cube améliore considérablement la façon dont les utilisateurs peuvent interagir avec les données. Les tâches complexes d’étalonnage et de correction ont été automatisées, minimisant le temps et les connaissances scientifiques nécessaires au traitement de l’imagerie satellitaire. Basée sur une plate-forme analytique de cloud computing, le SDC est une technologie innovante permettant aux utilisateurs d’accéder, de visualiser et d’analyser des images satellites à partir de données Landsat, Sentinel 1 et Sentinel 2 de 1984 à nos jours. Les images des capteurs satellites couvrent toute la Suisse à une résolution spatiale de 10 à 30 mètres et deux fois par semaine. «Le SDC compte actuellement plus de 10’000 images et est mis à jour hebdomadairement. Je pense que cela pourrait aider la Confédération, les cantons et les communes dans la surveillance de l’environnement et pour l’établissement de rapports indépendants», déclare Charlotte Steinmeier du WSL. Il permettra également aux institutions scientifiques de tirer pleinement parti des données d’observation de la Terre pour la recherche et l’innovation.
Une coopération aux résultats immédiats
Ce nouvel accord conforte la position de la Suisse parmi les leaders dans le domaine de la technologie Data Cube. Il doit favoriser les collaborations interinstitutionnelles, faire naître des projets innovants et assurer la promotion de cette technologie à l’échelle nationale et internationale. Cette coopération donne déjà ses premiers résultats: l’UZH apporte par exemple l’ensemble des données radar Sentinel-1 pour la Suisse, ajoutant plus de 5 ans de données radar au SDC, ce qui en fait l’un des rares cubes de données d’observation de la Terre au monde à inclure les données Landsat, Sentinel 1 et Sentinel 2. Le WSL enrichit également le projet de nouveaux algorithmes utilisés par exemple pour le suivi des sécheresses.
Le SDC contribue à la stratégie nationale Digital Switzerland en soutenant l’innovation, en surveillant les progrès réalisés suite aux décisions de la Confédération, en améliorant la gestion des ressources naturelles, en stimulant la recherche, en soutenant les processus de décision et en améliorant l’accès aux données et leur utilisation pour créer de nouveaux produits et services.