L'Indonésie, le plus grand archipel du monde, située sous les tropiques et sujette à des précipitations abondantes et à des phénomènes météorologiques extrêmes fréquents, est confrontée aux inondations, sa catastrophe naturelle la plus courante et la plus dévastatrice. Pour relever ce défi, le gouvernement indonésien a activement promu ces dernières années la mise en place d'un système moderne d'alerte précoce aux inondations (FEWS) basé sur l'Internet des objets (IoT) et des technologies de détection avancées. Parmi ces technologies, les débitmètres radar, les pluviomètres et les capteurs de déplacement constituent les principaux dispositifs d'acquisition de données et jouent un rôle crucial.
Vous trouverez ci-dessous une étude de cas détaillée illustrant comment ces technologies fonctionnent ensemble en pratique.
I. Contexte du projet : Jakarta et le bassin du fleuve Ciliwung
- Lieu : Jakarta, la capitale de l'Indonésie, et le bassin de la rivière Ciliwung qui traverse la ville.
- Défi : Jakarta est une ville basse et extrêmement densément peuplée. La rivière Ciliwung est sujette à des débordements pendant la saison des pluies, provoquant de graves inondations urbaines et fluviales et constituant une menace importante pour les vies et les biens. Les méthodes d’alerte traditionnelles, basées sur l’observation manuelle, ne permettent plus d’assurer des alertes précoces rapides et précises.
II. Étude de cas détaillée d'une application technologique
Le système FEWS de cette région est un système automatisé intégrant la collecte, la transmission, l'analyse et la diffusion des données. Ces trois types de capteurs constituent le système nerveux qui le compose.
1. Pluviomètre – Le point de départ de l’alerte précoce
- Technologie et fonctionnement : Des pluviomètres à augets basculants sont installés à des points stratégiques du bassin versant supérieur de la rivière Ciliwung (par exemple, dans la région de Bogor). Ils mesurent l’intensité et l’accumulation des précipitations en comptant le nombre de basculements d’un petit auget rempli d’eau de pluie. Ces données constituent la première et la plus importante source d’information pour la prévision des crues.
- Scénario d'application : Surveillance en temps réel des précipitations en amont. Les fortes pluies sont la cause la plus directe de la montée des eaux. Les données sont transmises en temps réel à un centre de traitement centralisé via des réseaux sans fil (par exemple, GSM/GPRS ou LoRaWAN).
- Rôle : Ce système émet des alertes basées sur les précipitations. Si l’intensité des précipitations en un point donné dépasse un seuil prédéfini dans un court laps de temps, il déclenche automatiquement une première alerte signalant un risque d’inondation en aval et permettant ainsi de gagner un temps précieux pour une intervention ultérieure.
2. Débitmètre radar – L’« œil vigilant » central
- Technologie et fonctionnement : Des débitmètres radar sans contact (comprenant souvent des capteurs de niveau d’eau et de vitesse de surface) sont installés sur les ponts ou les berges de la rivière Ciliwung et de ses principaux affluents. Ils mesurent avec précision la hauteur du niveau d’eau (H) et la vitesse de surface (V) en émettant des micro-ondes vers la surface de l’eau et en recevant les signaux réfléchis.
- Scénario d'application : Ces capteurs remplacent les capteurs de contact traditionnels (tels que les capteurs à ultrasons ou de pression), sujets à l'encrassement et nécessitant un entretien plus fréquent. La technologie radar est insensible aux débris, aux sédiments et à la corrosion, ce qui la rend particulièrement adaptée aux conditions fluviales indonésiennes.
- Rôle:
- Surveillance du niveau d'eau : Surveille les niveaux des rivières en temps réel ; déclenche des alertes à différents niveaux dès que le niveau d'eau dépasse les seuils d'alerte.
- Calcul du débit : Associé à des données de section transversale de la rivière préprogrammées, le système calcule automatiquement le débit en temps réel (Q = A * V, où A représente l’aire de la section transversale). Le débit est un indicateur hydrologique plus précis que le seul niveau d’eau, offrant une représentation plus fidèle de l’ampleur et de la puissance d’une crue.
3. Capteur de déplacement – Le « moniteur de santé » de l’infrastructure
- Technologie et fonction : Des inclinomètres et des fissuromètres sont installés sur les infrastructures critiques de protection contre les inondations, telles que les digues, les murs de soutènement et les piles de ponts. Ces capteurs de déplacement permettent de surveiller avec une précision millimétrique, voire supérieure, la fissuration, le tassement ou l’inclinaison d’une structure.
- Scénario d'application : L'affaissement des sols est un problème majeur dans certaines parties de Jakarta, menaçant à long terme la sécurité des ouvrages de protection contre les inondations, tels que les digues. Des capteurs de déplacement sont déployés dans les zones à risque.
- Rôle : Ce système fournit des alertes de sécurité structurelle. Lors d’une inondation, la montée des eaux exerce une pression considérable sur les digues. Des capteurs de déplacement détectent les déformations minimes de la structure. Si le taux de déformation s’accélère soudainement ou dépasse un seuil de sécurité, le système déclenche une alarme, signalant le risque de catastrophes secondaires telles que la rupture d’un barrage ou un glissement de terrain. Ceci permet de guider les évacuations et les réparations d’urgence, et d’éviter des conséquences catastrophiques.
III. Intégration du système et flux de travail
Ces capteurs ne fonctionnent pas isolément, mais en synergie grâce à une plateforme intégrée :
- Acquisition de données : Chaque capteur collecte des données automatiquement et en continu.
- Transmission des données : Les données sont transmises en temps réel à un serveur de données régional ou central via des réseaux de communication sans fil.
- Analyse des données et prise de décision : Le logiciel de modélisation hydrologique du centre intègre les données de précipitations, de niveau d’eau et de débit pour réaliser des simulations de prévision des crues, en prévoyant la date d’arrivée et l’ampleur du pic de crue. Parallèlement, les données des capteurs de déplacement sont analysées séparément afin d’évaluer la stabilité des infrastructures.
- Diffusion des alertes : Lorsqu'une donnée ou une combinaison de données dépasse les seuils prédéfinis, le système émet des alertes à différents niveaux via divers canaux tels que les SMS, les applications mobiles, les médias sociaux et les sirènes, à destination des agences gouvernementales, des services d'intervention d'urgence et du public des communautés riveraines.
IV. Efficacité et défis
- Efficacité:
- Délai d'alerte accru : les délais d'alerte sont passés de quelques heures seulement par le passé à 24-48 heures aujourd'hui, ce qui améliore considérablement les capacités de réponse aux situations d'urgence.
- Prise de décision scientifique : les ordres d’évacuation et l’allocation des ressources sont plus précis et efficaces, grâce aux données en temps réel et aux modèles analytiques.
- Réduction des pertes en vies humaines et des dommages matériels : les systèmes d’alerte précoce permettent de prévenir directement les victimes et de réduire les dégâts matériels.
- Surveillance de la sécurité des infrastructures : Permet une surveillance intelligente et régulière de l'état de santé des ouvrages de protection contre les inondations.
- Défis :
- Coûts de construction et d'entretien : Un réseau de capteurs couvrant une vaste zone nécessite un investissement initial important et des coûts d'entretien continus.
- Couverture des communications : Assurer une couverture réseau stable reste un défi dans les zones montagneuses reculées.
- Sensibilisation du public : s’assurer que les messages d’avertissement parviennent aux utilisateurs finaux et les incitent à prendre les mesures appropriées nécessite une formation et des exercices continus.
Conclusion
L'Indonésie, notamment dans les zones à haut risque d'inondation comme Jakarta, renforce son système d'alerte précoce aux inondations grâce au déploiement de réseaux de capteurs avancés, tels que des débitmètres radar, des pluviomètres et des capteurs de déplacement. Cette étude de cas démontre clairement comment un modèle de surveillance intégré – combinant surveillance des précipitations, des cours d'eau et des infrastructures – peut transformer la gestion des catastrophes, passant d'une approche de secours après la catastrophe à une approche d'alerte et de prévention proactive, offrant ainsi une expérience pratique précieuse aux pays et régions du monde entier confrontés à des défis similaires.
Ensemble complet de serveurs et module logiciel sans fil, compatible RS485 GPRS/4G/Wi-Fi/LoRa/LoRaWAN
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Date de publication : 22 septembre 2025