Suivi de l'enneigement des stations de ski avec Sentinel-2

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Dans le cadre du pôle thématique Theia nous préparons la distribution de cartes d'enneigement établies à partir des images Sentinel-2. Si la méthode utilisée pour la détection du manteau neigeux se base sur des concepts bien éprouvés, la résolution spatio-temporelle des cartes d'enneigement sera en revanche tout à fait inédite. Jusqu'ici les cartes d'enneigement était généralement produites à partir des observations MODIS à 500 m de résolution ce qui permet de faire des études hydro-climatiques à des échelles plutôt régionales. Les données Landsat étaient finalement assez peu exploitées par les nivologues en raison de leur faible répétitivité. Le déploiement de la mission Sentinel-2 (couverture globale à 20 m de résolution tous les 5 jours) ouvre de nouvelles perspectives pour le suivi de l'enneigement.
 

Sentinel-2A est déjà opérationnelle mais il manque encore sa sœur jumelle Sentinel-2B pour atteindre la répétitivité de 5 jours. Heureusement nous avons la mission Take 5 qui nous donne du grain à moudre en attendant le lancement de Sentinel-2B. Un des sites de l'expérience Take 5 (tuile "France-Ecrins") couvre justement le secteur des stations de ski de l'Alpe d'Huez et des Deux Alpes. Les amateurs de ski alpin savent sans doute que la station des Deux Alpes est équipée pour le ski d'été contrairement à celle de l'Alpe d'Huez.

 

J'ai donc fait tourner notre chaine "Let-it-snow" sur cette série d'images SPOT-5 Take 5 pour extraire les zones enneigées dans le secteur qui couvre les deux stations de ski entre le 11 avril et le 08 septembre 2015. Ensuite j'ai interpolé une partie des données masquées par les nuages en appliquant les règles suivante :

    - si un pixel masqué par un nuage était enneigé sur l'image d'avant et enneigé sur l'image d'après, alors il est marqué comme pixel enneigé.
    - si un pixel masqué par un nuage était non-enneigé sur l'image d'avant et non-enneigé sur l'image d'après, alors il est marqué comme pixel non-enneigé.

Cela permet de remplir une partie des pixels nuageux mais pas complétement. Nous travaillons sur une méthode plus évoluée pour boucher tous les trous causés par les nuages. Enfin, j'ai simplement plaqué les masques de neige sur une image du relief et superposé le plan des pistes de ces deux stations.

 

Séquence de cartes d'enneigement produites à partir d'observations de type Sentinel-2 (SPOT-5 Take 5). Les nuages apparaissent en gris et la neige en blanc.

 

On peut vérifier que le domaine de ski d'été des Deux Alpes est effectivement bien enneigé en été ! La limite de l'enneigement suit parfaitement la piste bleue "Signal" en limite basse du domaine. En revanche le satellite ne nous dit pas si c'est de la neige naturelle...

 

Carte d'enneigement du 10 juillet 2015 et plan des pistes du domaine de ski d'été des Deux Alpes (cliquer pour agrandir).

 

Posted under: Applications, CESBIO, En Français, Sentinel-2, snow-ice, SPOT5(Take5), THEIA

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