La cartographie de la Terre en 3D

Les satellites Tandem-X et TerraSAR-X poursuivent leur mission de cartographie en 3 dimensions de la totalité des terres émergées, soit près de 150 millions de kilomètres carrés. L'objectif est d’établir à l'échelle mondiale un modèle d’élévation numérique d’une précision sans précédent pour des usages commerciaux et scientifiques.

Lancés en 2007 et 2010, les satellites Tandem-X et TerraSAR-X, construits par Astrium dans le cadre d’un partenariat public-privé avec l’Agence spatiale allemande (DLR), forment un système d'interférométrie radar. Ils volent en formation à quelque 500 kilomètres d'altitude, sur une orbite héliosynchrone. À l’aide de leur radar à ouverture synthétique (SAR, Synthetic Aperture Radar) à balayage électronique actif en bande X, ils génèrent des modèles numériques d’élévation (MNE, ou Digital Elevation Model en anglais) avec une précision et une couverture sans précédent.

Ces MNE ne sont ni plus ni moins que des cartes de relief débarrassées de la végétation et de tout ce qui peut apparaître sur une image optique susceptible de nuire à la scène observée. En 2014, l’ensemble des terres émergées de la Planète, soit environ 150 millions de kilomètres carrés, sera couvert par ces nouveaux modèles avec une précision inégalée pour ce type de carte, allant jusqu’à 2 m en hauteur pour une grille de 12 m de côté.

Enfin, ces deux satellites sont parfaits pour surveiller le moindre mouvement de la surface terrestre. En effet, ils repassent au-dessus des mêmes régions tous les 11 jours.

Ce MME montre le volcan Tunupa et les bords du Salar de Uyuni, un désert de sel de plus de 10.000 kilomètres carrés, en Bolivie. © DLR

Quelles utilisations ?

Les utilisateurs institutionnels ou commerciaux de ces modèles numériques d'élévation sont nombreux car il s’agit de puissants outils d’aide à la décision dans la gestion de crise (catastrophes naturelles, conflits armés, déplacements de population) ou de la gestion des ressources minérales. Ils sont également tous désignés pour suivre et gérer l’expansion urbaine, faciliter le développement économique et l’exploitation des ressources naturelles. Enfin, le fait de disposer d’une telle base de données permet, en cas de besoin, de produire en urgence des cartes de n’importe quelle région du Globe.

Pour les particuliers, la contribution de ces deux satellites à leur quotidien est bien plus tangible qu’il n'y paraît. Par exemple, en mai 2010, une digue a été formée en travers de la rivière Hunza (Chine) par des coulées de boues, retenant l'eau en un lac très étendu. À l'approche de l'hiver, le TerraSAR-X a détecté dans cette digue des fissures causées par le gel, ce qui a permis de la consolider avant qu'elle ne cède et d'éviter ainsi une catastrophe majeure pour les populations en aval. Autre exemple, en Allemagne, l’agence spatiale de ce pays utilise des données des deux satellites pour faire du monitoring du trafic routier (vitesse, position et itinéraires des voitures), afin de mettre au point des modèles pour réduire les embouteillages.