L'Asie du Sud-Est, caractérisée par son climat de forêt tropicale humide, ses fréquentes moussons et son relief montagneux, est l'une des régions les plus exposées aux inondations de montagne au monde. La surveillance traditionnelle des précipitations en un seul point 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 les technologies spatiales, aéroportées et terrestres. Ce système repose sur trois piliers : des capteurs radar hydrologiques (pour la surveillance des précipitations à grande échelle), des pluviomètres (pour un étalonnage précis au sol) et des capteurs de déplacement (pour la surveillance des conditions géologiques locales).
L’étude de cas détaillée suivante illustre comment ces trois types de capteurs fonctionnent ensemble.
I. Cas d'application : Projet d'alerte précoce aux inondations et 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 mousson, provoquant de fréquentes crues et des glissements de terrain qui menacent gravement la vie des habitants, leurs biens et les infrastructures. Les autorités locales, en collaboration avec des organisations internationales, ont mis en œuvre un projet complet 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 sur les bassins versants.
- Déploiement : Un réseau de petits radars hydrologiques en bande X ou C a été déployé sur les points culminants du bassin versant. Ces radars scrutent 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), permettant d’estimer l’intensité, la direction et la vitesse des précipitations.
- Application:
- Le radar détecte un nuage de pluie intense se dirigeant vers le bassin versant en amont et calcule qu'il le couvrira entièrement dans les 60 minutes, avec une intensité de pluie moyenne estimée supérieure à 40 mm/h. Le système émet automatiquement une alerte de niveau 1 (Avis), informant les stations de surveillance au sol et le personnel de gestion afin qu'ils se préparent à la vérification des données et à une intervention d'urgence.
- Les données radar fournissent une carte de répartition des précipitations de l'ensemble du bassin versant, identifiant avec précision les zones « critiques » où les précipitations sont les plus importantes, ce qui constitue une donnée essentielle pour l'élaboration d'alertes précises ultérieures.
- « Référence au sol » — Pluviomètres (surveillance précise et ponctuelle)
- Rôle : Collecte de données de terrain et étalonnage des données radar.
- Déploiement : Des dizaines de pluviomètres à augets basculants ont été déployés dans le bassin versant, notamment en amont des villages, à différentes altitudes et dans les zones à risque 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 les précipitations cumulées de la dernière heure ont dépassé 50 mm (un seuil prédéfini), le système fait passer l'alerte au niveau 2 (Avertissement).
- Les données pluviométriques sont transmises en continu au système central pour être comparées et calibrées avec les estimations radar, ce qui améliore constamment la précision de l'inversion des précipitations par radar et réduit les fausses alertes et les détections manquées. Elles servent de référence pour la validation des alertes radar.
- « Le pouls de la Terre » — Capteurs de déplacement (Surveillance de la réponse géologique)
- Rôle : Surveiller la réaction réelle du versant aux précipitations et alerter directement en cas de glissements de terrain.
- Déploiement : Une série de capteurs de déplacement ont été installés sur les zones à haut risque de glissement de terrain identifiées par des levés géologiques au sein du bassin versant, notamment :
- Inclinomètres de forage : installés dans les trous de forage pour surveiller les infimes déplacements des roches et des sols profonds.
- Extensomètres à fil : Installés sur les fissures de surface pour surveiller les variations de largeur des fissures.
- Stations de surveillance GNSS (Système mondial de navigation par satellite) : Surveillent les déplacements de surface au niveau millimétrique.
- Application:
- Lors de fortes pluies, les pluviomètres confirment l'intensité élevée 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 du taux de déplacement mesuré par un inclinomètre profond sur un versant à haut risque, accompagnée d'une augmentation continue de la profondeur de glissement relevée par les capteurs de fissures de surface. Ceci indique que l'eau de pluie s'est infiltrée dans le versant, 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 alertes basées sur les précipitations et émet directement une alerte de niveau 3 (alerte d'urgence), le plus élevé, informant les résidents de la zone dangereuse par diffusion, SMS et sirènes de l'évacuation immédiate.
II. Flux de travail collaboratif des capteurs
- Phase d'alerte précoce (avant les précipitations jusqu'aux premières précipitations) : le radar hydrologique détecte d'abord les nuages de fortes pluies 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, en spécifiant et en localisant le niveau d'alerte.
- Phase d'action critique (avant la catastrophe) : Les capteurs de déplacement détectent des signaux directs d'instabilité des pentes, déclenchant l'alerte de catastrophe imminente de niveau maximal, ce qui permet de gagner de précieuses « dernières minutes » pour l'évacuation.
- Étalonnage et apprentissage (tout au long du processus) : les données du pluviomètre permettent d’étalonner en continu le radar, tandis que toutes les données des capteurs sont enregistrées afin d’optimiser les futurs modèles d’alerte et les seuils.
III. Résumé et défis
Cette approche intégrée multisensorielle fournit un soutien technique robuste pour lutter contre les inondations et les glissements de terrain en Asie du Sud-Est.
- Le radar hydrologique permet de répondre à la question : « Où vont se produire de 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 permettent de répondre à la question : « Le sol est-il sur le point de glisser ? », en fournissant une preuve directe d’une catastrophe imminente.
Les défis comprennent :
- 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 basée sur l'énergie solaire), la transmission des données (souvent par radiofréquence ou satellite) et la maintenance physique des équipements représente 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 module logiciel sans fil, compatible RS485 GPRS/4G/Wi-Fi/LoRa/LoRaWANVeuillez contacter Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Site web de l'entreprise :www.hondetechco.com
Tél. : +86-15210548582
Date de publication : 19 septembre 2025