L'Asie du Sud-Est, caractérisée par son climat de forêt tropicale humide, ses moussons fréquentes et son relief montagneux, est l'une des régions les plus exposées aux inondations en montagne au monde. La surveillance ponctuelle traditionnelle des précipitations ne suffit plus aux besoins modernes d'alerte précoce. Il est donc crucial de mettre en place un système intégré de surveillance et d'alerte combinant des technologies spatiales, aériennes et terrestres. Au cœur d'un tel système se trouvent des capteurs radar hydrologiques (pour la surveillance macroscopique des précipitations), des pluviomètres (pour un étalonnage précis au niveau du sol) et des capteurs de déplacement (pour la surveillance des conditions géologiques sur site).
Le cas d’application complet suivant illustre comment ces trois types de capteurs fonctionnent ensemble.
I. Cas d'application : Projet d'alerte précoce pour les inondations et les glissements de terrain en montagne dans un bassin versant de l'île de Java, en Indonésie
1. Contexte du projet :
Les villages montagneux du centre de l'île de Java sont régulièrement touchés par les fortes pluies de la mousson, qui provoquent de fréquentes inondations et glissements de terrain, menaçant gravement la vie, les biens et les infrastructures des habitants. Le gouvernement local, en collaboration avec des organisations internationales, a mis en œuvre un vaste projet de surveillance et d'alerte dans un petit bassin versant typique de la région.
2. Configuration et rôles des capteurs :
- « Sky Eye » — Capteurs radar hydrologiques (surveillance spatiale)
- Rôle : Prévision des tendances macroscopiques et estimation des précipitations à l'échelle des bassins versants.
- Déploiement : Un réseau de petits radars hydrologiques en bande X ou C a été déployé aux points culminants du bassin versant. Ces radars balayent l'atmosphère sur l'ensemble du bassin versant avec une haute résolution spatio-temporelle (par exemple, toutes les 5 minutes, grille de 500 m × 500 m), estimant l'intensité, la direction et la vitesse des précipitations.
- Application:
- Le radar détecte un nuage de pluie intense se déplaçant vers le bassin versant en amont et calcule qu'il couvrira l'ensemble du bassin versant en 60 minutes, avec une intensité moyenne estimée des précipitations dépassant 40 mm/h. Le système émet automatiquement une alerte de niveau 1 (avis), avertissant les stations de surveillance au sol et le personnel de gestion afin qu'ils se préparent à la vérification des données et aux interventions d'urgence.
- Les données radar fournissent une carte de répartition des précipitations sur l’ensemble du bassin versant, identifiant avec précision les zones « chaudes » où les précipitations sont les plus fortes, ce qui sert d’information essentielle pour les avertissements précis ultérieurs.
- « Référence au sol » — Pluviomètres (surveillance précise par point)
- Rôle : Collecte de données de vérité terrain et étalonnage des données radar.
- Déploiement : Des dizaines de pluviomètres à augets basculants ont été répartis sur le bassin versant, notamment en amont des villages, à différentes altitudes et dans les zones sensibles identifiées par radar. Ces capteurs enregistrent les précipitations réelles au niveau du sol avec une grande précision (par exemple, 0,2 mm par auget).
- Application:
- Lorsque le radar hydrologique émet une alerte, le système récupère immédiatement les données en temps réel des pluviomètres. Si plusieurs pluviomètres confirment que le cumul des précipitations de l'heure écoulée a dépassé 50 mm (seuil prédéfini), le système élève l'alerte au niveau 2 (Avertissement).
- Les données pluviométriques sont transmises en continu au système central pour comparaison et étalonnage avec les estimations radar, améliorant ainsi continuellement la précision de l'inversion des précipitations radar et réduisant les fausses alarmes et les détections manquées. Elles constituent la « réalité terrain » pour la validation des alertes radar.
- « Pouls de la Terre » — Capteurs de déplacement (Surveillance de la réponse géologique)
- Rôle : Surveiller la réponse réelle de la pente aux précipitations et alerter directement en cas de glissements de terrain.
- Déploiement : Une série de capteurs de déplacement a été installée sur des corps de glissement de terrain à haut risque identifiés par des études géologiques dans le bassin versant, notamment :
- Inclinomètres de forage : installés dans les trous de forage pour surveiller les minuscules déplacements de la roche et du sol souterrains profonds.
- Fissuromètres/extensomètres à fil : installés sur les fissures de surface pour surveiller les changements de largeur des fissures.
- Stations de surveillance GNSS (Global Navigation Satellite System) : surveillent les déplacements de surface au niveau millimétrique.
- Application:
- Lors de fortes pluies, les pluviomètres confirment une forte intensité des précipitations. À ce stade, les capteurs de déplacement fournissent l'information la plus cruciale : la stabilité des pentes.
- Le système détecte une accélération soudaine des taux de déplacement grâce à un inclinomètre profond sur une pente à haut risque, accompagnée de mesures d'élargissement continu par des fissuromètres de surface. Cela indique que l'eau de pluie s'est infiltrée dans la pente, qu'une surface de glissement se forme et qu'un glissement de terrain est imminent.
- Sur la base de ces données de déplacement en temps réel, le système contourne les avertissements basés sur les précipitations et émet directement une alerte de niveau 3 (alerte d'urgence), avertissant les résidents de la zone dangereuse par diffusion, SMS et sirènes d'évacuer immédiatement.
II. Flux de travail collaboratif des capteurs
- Phase d'alerte précoce (avant la pluie jusqu'aux premières pluies) : le radar hydrologique détecte d'abord les nuages de pluies intenses en amont, fournissant ainsi une alerte précoce.
- Phase de confirmation et d'escalade (pendant les précipitations) : les pluviomètres confirment que les précipitations au niveau du sol dépassent les seuils, précisant et localisant le niveau d'alerte.
- Phase d'action critique (pré-catastrophe) : les capteurs de déplacement détectent les signaux directs d'instabilité des pentes, déclenchant l'alerte de catastrophe imminente de niveau le plus élevé, permettant ainsi d'acheter les « dernières minutes » critiques pour l'évacuation.
- Étalonnage et apprentissage (tout au long du processus) : les données du pluviomètre étalonnent en continu le radar, tandis que toutes les données du capteur sont enregistrées pour optimiser les futurs modèles et seuils d'alerte.
III. Résumé et défis
Cette approche intégrée multi-capteurs fournit un soutien technique solide pour lutter contre les inondations et les glissements de terrain en montagne en Asie du Sud-Est.
- Le radar hydrologique répond à la question : « Où se produiront les fortes pluies ? » en fournissant un délai d'anticipation.
- Les pluviomètres répondent à la question « Quelle quantité de pluie est réellement tombée ? » en fournissant des données quantitatives précises.
- Les capteurs de déplacement répondent à la question : « Le sol est-il sur le point de glisser ? » en fournissant une preuve directe d’une catastrophe imminente.
Les défis incluent :
- Coûts élevés : le déploiement et la maintenance des radars et des réseaux de capteurs denses sont coûteux.
- Difficultés de maintenance : Dans les zones reculées, humides et montagneuses, assurer l’alimentation électrique (souvent grâce à l’énergie solaire), la transmission de données (souvent par radiofréquence ou par satellite) et la maintenance physique des équipements constitue un défi de taille.
- Intégration technique : des plateformes de données et des algorithmes puissants sont nécessaires pour intégrer des données multi-sources et permettre une prise de décision automatisée et rapide.
- Ensemble complet de serveurs et de modules logiciels sans fil, prend en charge RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWANVeuillez contacter Honde Technology Co., LTD.
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Date de publication : 19 septembre 2025