Développement d'outils d'aide à la décision utilisant l'imagerie SAR pour le suivi de la cryosphère et de l'hydrosphère

开发辅助工具和利用 SAR 图像做出冰冻圈和水圈的决策

• 批准号: RGPIN-2014-03685
• 负责人: Bernier, Monique
• 金额: $ 2.04万
• 依托单位: Institut national de la recherche scientifique
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2014-01-01 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=566028
• 关键词: veloppement; outils; aide; la; cision

Depuis 30 ans, la région arctique subit un réchauffement reflété par une variabilité interannuelle accrue du couvert de glace et sa diminution progressive. Ces changements dans le couvert de glace de l'Arctique ouvrent donc de nouveaux aléas et risques. Toutefois, ils amènent aussi des possibilités de développement économique (augmentation du cabotage, des navires de croisière, de l'écotourisme et de l'exploitation pétrolière et gazière). Ainsi, le génie maritime, la géomorphologie côtière, la navigation et l’exploration pétrolière et gazière se trouvent directement affectés par l’état et la dynamique temporelle du couvert de glace. Également, les Inuit ont développés des routes dites « traditionnelles » sur les baies, les anses et les rivières du Nunavut et du Nunavik pour accéder à leurs sites de chasse et de pêche ainsi qu’aux autres communautés. Bien souvent, ces routes se trouvent à traverser des secteurs où les risques de pertes de vie sont dorénavant accrus par la présence de glace de plus en plus jeune, donc moins épaisse. Toutefois, des outils permettant de gérer l’information sur la dynamique du couvert de glace côtier ou fluvial manque tant pour les communautés que pour les gestionnaires d'infrastructures ou de flotte maritime manquent. Afin de bien évaluer ces risques posés par la présence ou l’absence de glace côtière, il faudrait disposer d’une vraie quantification de l’intensité et de l’étendue de l’aléa glace, ainsi que de la probabilité de son occurrence. Une solution proposée est de créer un outil d’aide à la décision basé sur un modèle probabiliste de la variabilité spatiotemporelle des conditions de glace prenant en compte les changements climatiques grâce à l’information historique disponible sur le couvert de glace. L’approche alliera la disponibilité de données historiques (30 ans) de concentration de glaces à l’échelle régionale (25 km) et la haute résolution spatiale des cartes de glace locales (résolution de 3 à 9 m) issues de l’imagerie radar satellitaire. Nos travaux récents ont aussi montré le potentiel de l'imagerie radar polarimétrique pour extraire l'épaisseur de la glace fluviale. Nous poursuivrons donc le développement d’outils pour 1) la caractérisation du régime glaciel côtier 2) le suivi de la dynamique de la glace en rivière (englacement, débâcle, embâcles); et 3) l’estimation de l’épaisseur de glace à partir de données polarimétriques. Les résultats seront intégrés à des modèles ou à des systèmes de surveillance environnementale ou de gestion d’urgences déjà en usage chez l’utilisateur. Aussi, nous continuerons l’implantation de situations d’apprentissage et d’évaluation liées au suivi de la glace côtière dans les écoles secondaires du Nunavik. En parallèle, nous poursuivrons nos travaux pour la caractérisation de paramètres clés de l’hydrologie nordique: 1) la neige, 2) les tourbières et 3) le suivi de l’état de gel/dégel de la surface du sol dans les régions subarctiques. Ces informations serviront aux modélisateurs pour mieux estimer les impacts des changements climatiques sur la fonte du pergélisol et l’augmentation des gaz à effets de serres. Le développement de tous ces outils est rendu possible par la disponibilité de capteurs radars satellitaires offrant à la fois la haute résolution et une meilleure couverture temporelle et ce à différentes fréquences (X,L,C). Finalement, notre programme de recherche permettra de former du personnel qualifié pour exploiter toutes ces données SAR et développer des outils d'aide à la décision à la fine pointe de la technologie.

30年后，北极地区因冰川融化和逐渐减少的年度间变化而受到影响。这些变化在北极冰川的弯道上体现了新的光明和危险。Toutefois，ils amènent aussi des possibilités de déciliement économique（augmentation du cabotage，des navires de croisière，de l'écotourisme et de l'exploitation pétrolière et gazière）.因此，海洋地质学、海岸地貌学、航海和石油勘探以及气象学都直接受到国家和冰川动态的影响。平等，因纽特人开发了努纳武特和努纳维克海湾、水道和河流上的“传统路线”，以进入其他社区的狩猎和狩猎地点。当然，这些路线可以帮助人们消除生活中的各种风险，因为这些风险是由年轻人的美貌造成的。Toutefois，des outils permettant de gérer l'information sur la dynamique du couvert de glace côtier or rivial manque tant pour les communautés que que pour les gestionnaires d'infrastructures or de flotte maritime manquent.在对存在或不存在玻璃的可能风险进行评估时，对玻璃的强度和延伸进行了一次真正的量化，这是一次错误的处理，因为这是一次发生概率的评估。提出了一种解决办法，即在考虑气候变化对气候变化的影响的基础上，利用气候变化的历史信息，确定气候变化的时空条件的概率模型。L'approche alliera la disponibilité de données historiques（30 ans）de concentration de glaces à l'échelle régionale（25 km）et la haute résolution spatiale des cartes de glace locales（résolution de 3 à 9 m）issues de l'imagerie radar satellitaire. Nos travaux récents ont aussi montré le potentiel de l'imagerie radar polarimétrique pour extraire l'épaisseur de la glace fluviale.我们的研究重点是：1）冰川制度的具体化; 2）河流冰川动态的监测（包封、破裂、膨胀）; 3）利用偏光技术对冰川的有效性进行评估。这些结果在使用中既包括监测系统，也包括紧急管理系统。此外，我们还继续在努纳维克第二学院推行关于对科特迪瓦冰川的Au suivi的监测和评价制度。与此同时，我们也要做好以下几方面的工作：（1）邻近地区，（2）涡轮增压器，（3）亚北极地区土壤表面凝胶/脱凝胶的监测。这些资料提供了模拟方法，以更好地估计气候变化对土壤的影响和天然气的增加对土壤的影响。图斯所有这些outils的释放是可能的，因为captured radars satellitaires的可配置性提供了一种高级解决方案和一种最佳的时间间隔，以及不同的频率（X，L，C）。最后，完成了我们的方案，即对所有合格人员进行培训，以帮助他们做出技术上的决定。