L’effondrement du barrage de Kakhovka vu par imagerie satellite
le 4 juillet 2023
Contexte
Le barrage hydroélectrique de Kakhovka situé au nord de l’Ukraine a été la cible d’attaques causant sa rupture le 6 juin 2023. Des inondations sans précédent ont touché les villes et les villages situés en aval jusqu’à l’embouchure du Dniepr, forçant des milliers de personnes à évacuer en urgence. En plus de la production électrique et l’approvisionnement en eau potable, ce barrage permettait l’irrigation des zones agricoles alentours. Plusieurs canaux d’irrigation ont été déconnectés du fait de la perte massive d’eau du bassin, privant d’eau les très nombreuses parcelles agricoles de la région et impactant ainsi les récoltes à venir, constituant une menace en matière de sécurité alimentaire.
Les figures ci-dessous présentent l’évolution de la situation, suite à la destruction du barrage, vue par images satellite. Le barrage de Kakhovka est représenté par un point rouge.
Situation avant et pendant l’inondation
Situation pendant et après l’inondation
Situation avant et après l’inondation
L’apport des images satellites
Dans le cadre du programme NASA Harvest, le service de cartographie rapide du SERTIT a travaillé en collaboration avec l’équipe RAAPS (Rapid Agricultural Assessments for Policy Support) du Laboratoire ICube-TRIO. Le SERTIT a utilisé des images satellites de résolutions spatiales très différentes (Sentinel-3 : 300m, Sentinel-2 : 10m et PlanetScope : 3m) pour assurer le suivi à différentes échelles, jour après jour, de l’évolution de l’inondation en aval et de la disparition de la réserve d’eau en amont. Ce travail a été réalisé au plus vite dans ce contexte de crise, pour fournir des informations sur la vidange du barrage et ses impacts aux services de sécurité civile et au Ministère de l’Agriculture ukrainiens, ainsi qu’aux groupes d’aide humanitaire.
L’utilisation combinée de ces différentes images satellite optiques a permis de réaliser une étude précise de l’impact de l’effondrement du barrage. Les conditions météorologiques favorables ont rendu possible l’utilisation d’images optiques, permettant des analyses beaucoup plus précises, en particulier dans les zones urbaines. Les satellites Sentinel-3 proposent une image par jour et donc un suivi temporel très fréquent pour une estimation rapide mais approximative des dégâts du fait de sa faible résolution spatiale. Les données PlanetScope ont également une fréquence quotidienne mais avec une très haute résolution spatiale, permettant donc une estimation plus fine de l’étendue des dégâts. Par contre, les données PlanetScope ne couvrent pas totalement la zone d’étude chaque jour et avaient donc besoin d’être complétées afin d’obtenir un résultat précis. Pour ce faire, ce sont les données Sentinel-2 qui ont été utilisées pour compléter et valider les résultats obtenus.
Extraction d’eau à partir d’images et PlanetScope et Sentinel-3
L’extraction des zones inondées
L’extraction des zones en eau avait pour objectif de délimiter l’étendue de l’inondation et ainsi d’aider à l’évaluation des dommages dans la zone. Elle a été réalisée automatiquement et rapidement à l’aide de l’outil ExtractEO du SERTIT, un outil de création de pipelines de bout-en-bout conçu pour la cartographie rapide et propre au SERTIT. Cet outil permet aux utilisateurs de traiter un large panel d’images satellite et radar dès leur téléchargement, sans avoir à se soucier des différentes caractéristiques des nombreux capteurs existants. La gestion des capteurs a été réalisée via la librairie Python open source EOReader, qui gère les capteurs satellite de façon agnostique, permettant d’utiliser le même algorithme de détection d’eau, peu importe le capteur utilisé.
L’animation présentée ci-dessous rend compte des différentes extractions effectuées entre le 5 et le 7 juin montrant l’extension rapide de l’eau en aval du barrage détruit.
Extractions des surfaces en eau en aval du barrage entre le 5 et le 7 juin 2023
Le suivi de la surface de la réserve d’eau suitée en amont du barrage a duré jusqu’au 20 juin 2023. Ce résultat rend compte de l’ampleur des dégâts causés par les inondations, de la perte considérable d’eau et de la déconnexion de nombreux canaux d’irrigation précédemment reliés au lac de retenue d’eau.
Extraction des surfaces en eau le 20 juin 2023
Articles complémentaires :
NASA Harvest : https://nasaharvest.org/index.php/news/navigating-kakhovka-dam-collapse-nasa-harvest-consortium-assesses-agriculture-impacts