Surveillance de la deformation des ponts à l’aide de Sentinel-1

La surveillance des grandes structures comme les ponts se fait généralement en effectuant des relevés de nivellement une fois toutes les quelques années. Bien que les résultats soient très précis, il s’agit d’une approche très coûteuse et il n’est donc pas abordable pour les autorités d’effectuer ces enquêtes avec une fréquence plus élevée. Dans le projet MOSCI, IMDC et VITO étudié la possibilité d’utiliser InSAR. Cette technologie de télédétection utilise les données Sentinel-1 disponibles gratuitement pour surveiller des centaines de ponts en même temps avec un coût nettement inférieure et une fréquence beaucoup plus élevée. 

Inspection de ponts en Flandre

Il y a plus de 3500 ponts en Flandre et l’évaluation de la santé structurelle de ces ponts est un vrai défi pour les autorités. Ces ponts sont inspectés visuellement et nivelés tous les 3, 4 ou 5 ans en function de l’emplacement de l’âge, de la charge, de la contruction, … du pont. Le nivellement est utilisé en arpentage pour établir l’élévation des points sur le pont par rapport à une reference (un point stable). Le nivellement est très précis et il conduira à connaître l’emplacement exact d’un éventuel tassement. Cependant, il est également très coûteux, chronophage, laborieux et nécessite des mesures de sécurité. En utilisant les techniques de radar interférométrique à synthèse d’ouverture (InSAR), nous pouvons soutenir les efforts de surveillance des structures artificielles tells que les ponts au fil du temps et obtenir des series chronologiques d’affaissement.

Obtenir des séries chronologiques de subsidence avec la technologie InSAR

Surveillance InSAR

MoSCI (Monitoring from Space for Critical Infrastructures) est un projet cojoint de IMDC et VITO qui aboutit à une suite de services d’abonnement basés sur le Web avec une capacité de stocker et de traiter des ensembles de données d’observation par satellite et aéroportées (c’est-à-dire drones, LIDAR) couvrant un large gamme de resolutions spatiales et temporelles. Dans le cadre de ce projet finance par l’ESA, IMDC et VITO avons démontré la technologie InSAR pour surveiller plusieurs ponts en Flandre comme l’une des infrastructures critiques. 

Lorsque le satellite passe par la même position sur son orbite (près de700 km au-dessus de la Terre), les algorithms InSAR peuvent mesurer les changements d’élévation au sol à l’échelle millimétrique. Grâce à InSAR, une partie du signal qui représente la deformation dans le temps est calculée tandis que d’autres parties comme les effets atmosphériques sont supprimées.  Ils avons utilisé des données Sentinel-1 (Single Look Complex) sur la Belgique et une machine virtuelle gratuite, toutes deux issues de la plateforme Terrascope, pour mettre en place la chaîne de traitement InSAR. Cela leur a permis d’appliquer la méthode Persistent Scatterer Interferometry (PSI) en 6 jours de temps de revisite des images Sentinel-1 de 2016 à 2021.

Les avantages de l’utilisation d’InSAR

  • Soutenir les efforts de surveillance des structures artificielles comme les bâtiments
  • Surveillance de la deformation des infrastructures critiques comme les ponts, les routes, les digues et les barrages
  • Soutenir les gouvernements, les responsables des infrastructures, les décideurs politiques…
  • Surveillez plusieurs infrastructures en même temps dans la même bande d’imagerie (250 km de large) 
  • Surveillance indépendante de la météo, il fonctionne indépendamment des nuages, du brouillard ou de l’obscurité. 
  • Réduction du temps et du coût des enquêtes

La surveillance InSAR pourrait aider à mettre en place un système d’alarme qui indique automatiquement les ponts présentant d’éventuels défauts, problems ou un taux de deformation élevé.

Yves Impens, Xperta - Département Mobilité et Travaux Publics (Flandre)
Testimonial MOSCI

Produits et Services

sentinel-1

Sentinel-1

Le projet MOSCI a utilisé des images Sentinel-1 (SLCs) avec des capacités interférométriques pour faire des cartes de déformation sur les ponts. 

Virtual Machines

Les machines virtuelles cloud Terrascope ont toutes les données satellites disponibles localement pour le traitement et l’analyse. 

Carte d'indication

Les utilisateurs peuvent obtenir des series chronologiques de déformation et des vitesses à l’échelle mm/an qui peuvent être utilisées comme une indication de problems structurels potentiels sur un court laps de temps.

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