Ambroise Guiot, Stage de fin d'études, Centre d'Etude de la Neige, février-juillet 2021

Contexte

La détection de la présence de neige en montagne est un enjeu majeur pour la prévision de risque d’avalanche, l’évaluation de la ressource en eau et les activités touristiques en montagne. Une observation précise du manteau neigeux permet en outre d’améliorer la qualité des modèles de simulation du manteau neigeux comme Crocus développé par le CNRM.Les images satellites optiques offrent déjà la possibilité d’observer le manteau neigeux sur de grandes surfaces avec une très bonne résolution, mais ce type d’observation n’est possible qu’en cas de ciel dégagé.L’analyse des images SAR, très sensible à la présence d’eau liquide en surface, permet de détecter la neige humide même en présence de nuages, et ainsi de compléter l’information obtenue par image optique.

Objectifs

L’objectif de ce stage est d’améliorer le traitement des images SAR pour mieux localiser les zones de neige humide, et s’affranchir des perturbations de la mesure SAR liées à de nombreux facteurs environnementaux (forêt, lacs, glaciers, relief, etc.). Nous testerons à cette fin, différentes méthodes de segmentation d’images déjà utilisées pour le traitement des images SAR, mais aussi dans d’autres domaines plus éloignés. Afin d’évaluer nos résultats, nous souhaitons les comparer aux images optiques hautes résolutions SPOT, Pléiades, Sentinel-2, acquises les jours de beaux temps, qui permettent de connaître de façon précise la répartition du manteau neigeux sur notre zone d’étude. Une fois les méthodes de segmentation d’images les plus performantes sélectionnées, nous les appliquerons sur une série temporelle d’images SAR afin d’étudier la répartition spatiale et temporelle de la neige humide, et aussi en fonction des caractéristiques du terrain (orientation, pente et altitude)    

Données d'intérêt

Les images optiques SPOT 6/7 et Pléiades, d’avril à juin 2018, seront utilisées pour valider nos résultats.                                                 

Réalisation

Ce projet se déroule dans le cadre du stage de fin d’étude, effectué au Centre d’Étude de la Neige d'Ambroise Guiot, élève à l’École Nationale de la Météorologie.

Responsable

Fatima Karbou, Centre d'Etude de la Neige, Grenoble

Guillaume James, INRIA, Grenoble