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Dans les laboratoires du BRGM à Orléans. Microscope électronique à balayage couplé à un spectromètre Raman (Orléans, 2012). © BRGM - Didier Depoorter

Mesure de la déformation du sol sur la commune de Hilsprich par interférométrie radar

01.09.2013
Les techniques d’interférométrie radar satellitaire appliquées à la commune de Hilsprich ont permis d’obtenir des mesures de déformation du sol soumis à des affaissements. La combinaison d’interférométrie radar différentielle à partir de données ALOS/PALSAR (longueur d’onde 23 cm) et d’interférométrie sur points persistants (PSI) à partir de données issues du capteur EnviSAT/ASAR (longueur d’onde 5.6 cm) permet de tenir compte au mieux des avantages et des limitations (notamment en ce qui concerne la sensibilité au déplacement et l’influence de la végétation).

Une cuvette d’affaissement (d’environ 1,1 km sur 0,3 km) a été mise en évidence. Elle déborde largement de la zone affectée par des dommages sur les bâtis. La déformation semble se ralentir sur la période 2008-2010.

Vitesse moyenne en ligne de visée du capteur obtenue par moyenne des 3 interférogrammes sélectionnés. Valeurs en cm/an.

Vitesse moyenne en ligne de visée du capteur obtenue par moyenne des 3 interférogrammes sélectionnés. Valeurs en cm/an.

Contexte

Cette étude a été menée en association entre la DDT57 et le BRGM. Elle fait suite à l’observation, à partir de 2006, de désordres en surface sur le site et de la mesure de déplacements de surface à partir de nivellements.

Objectifs

Dans le but d’établir une carte d’aléa qui débouchera sur un plan de prévention des risques, l’interférométrie radar a pour objectif de cartographier les limites de la zone qui subside et d’évaluer son évolution temporelle. Cette étude a été un préalable à une campagne de mesures géophysiques et à une optimisation du réseau de nivellement en place, dans la mesure où elle a permis de mieux délimiter la zone à investiguer.

Programme des travaux

Compte tenu des caractéristiques du mouvement et du contexte du site (couvert complexe urbain/ agricole et forestier) ainsi que la période concernée, la démarche suivante a été suivie :

  • en ce qui concerne la délimitation de la zone d’affaissement et l’évaluation des déplacements les plus importants, l’Interférométrie Radar Différentielle conventionnelle en bande L à partir du capteur PALSAR  du satellite ALOS (données existant depuis 2007) a été utilisée ;
  • pour l’évolution temporelle antérieure, l’interférométrie PSI bande C à partir du capteur ASAR du satellite EnviSAT a été utilisée.

Résultats

Les principaux résultats de cette étude sont les suivants :

  • à partir des résultats interférométriques issus des données PALSAR, le BRGM a proposé une délimitation de la zone de subsidence de dimensions 1.1 km x 0.3 km ainsi qu’une localisation du maximum de subsidence ;
  • la comparaison de deux interférogrammes PALSAR espacés de 2 ans (2008 et 2010) indique que le mouvement semble ralentir entre ces deux périodes ;
  • la vitesse de déformation au lieu du maximum de déformation sur la période 2008-2010 est d’environ 7.5 cm/an en ligne de visée (soit un peu moins de 9 cm/an en vertical) ;
  • les profils temporels issus de la technique PSI à partir de données ASAR indiquent que le déplacement semble avoir subi une forte accélération au cours de l’été 2006. Ce mouvement pourrait correspondre au début du phénomène de subsidence du fait que précédemment le point suivi semble stable ;
  •  les points PSI observés comme stables (ou du moins à déplacements inférieurs à la sensibilité de la méthode) permettent de mieux contraindre la localisation de la subsidence.

3 interférogrammes indépendants montrent des signatures semblables au niveau étendue et orientation. Valeurs de phase en radians.

3 interférogrammes indépendants montrent des signatures semblables au niveau étendue et orientation. Valeurs de phase en radians.

PARTENAIRES

  • Étude menée en partenariat avec la DDT57 avec le soutien du Fond Barnier. Les coûts des mesures de nivellement sont supportés par la commune.
BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34