Le PEPR Risques regroupe un ensemble de projets de recherche sur les risques littoraux, en montagne, en outre-mer ou en zones fortement urbanisées, dont les travaux visent notamment à développer des outils pour évaluer et quantifier ces risques.
Le projet Plateformes numériques ambitionne de mettre en relation ces différents outils. Il vise à être le point d’entrée unique pour les ressources numériques du PEPR Risques (données, outils, traitements) et à concevoir une plateforme pour exécuter les scénarios de risque définis au sein des projets.
La plateforme sera accessible à différents acteurs (scientifiques, développeurs, formateurs, …), et reposera sur des solutions logicielles existantes et nouvelles, décrites ci-dessous, qui seront reliées à un catalogue de données internes et externes au PEPR Risques.
Le projet est structuré en 4 workpackages :
- Infrastructures, dédié à l’étude des fonctionnalités nécessaires et l’accès aux données, à la mise en place des infrastructures et au développement des interfaces ;
- Briques fonctionnelles, pour le développement des solutions logicielles ;
- Cas d’études, visant à collecter les besoins exprimés par les projets pour leurs scénarios multirisques, à réaliser les interfaces logicielles nécessaires, à rendre accessibles les outils et les fonctionnalités dans la plateforme et à y implémenter les scénarios ;
- Diffusion – plateforme éducative, concernant l’analyse des dispositifs actuels d’éducation aux risques et l’identification des besoins et des attentes de différents publics, en vue de proposer des ressources dédiées sur la plateforme développée.
Calcul de dommages pour les séismes, les mouvements de terrain
© BRGM
De l’évaluation multirisques à la cartographie automatique des aléas et des risques par IA : zoom sur les briques fonctionnelles
La plateforme reposera sur 4 solutions :
- Vigirisk : un outil fonctionnel pour l’évaluation multirisques
Cet outil développé par le BRGM inclut aujourd’hui 19 traitements couvrant différents risques (gravitaire, sismique, volcanique, tsunami, littoraux…) et workflows sur toute la chaîne du risque, depuis l’aléa jusqu’à la modélisation et la simulation, et l’estimation des impacts sur les enjeux. Il s’agit d’une plateforme de calculs avec en entrée des paramètres (hauteur d’eau, intensité macrosismique, nombre de bâtiments, etc.), et en sortie des cartes ou des tableaux qui sont ensuite retraités. L’outil intègre différentes approches (méthodes empiriques, semi-empirique, analytiques, courbes de fragilités, matrice de probabilité de dommage – DPM, méta-modèles) et permet par exemple d’estimer les dommages pour les séismes ou pour les mouvements de terrain.
Dans le cadre du programme de recherche Risques, il s’agira de faire évoluer l’architecture de Vigirisk pour passer à une plus grande échelle, de réduire les temps de calculs, d’améliorer l’ergonomie de l’utilisation des traitements, et de répondre aux besoins identifiés par les cas d’étude des projets à travers l’incorporation des codes scientifiques et le développement de nouvelles fonctionnalités.
- Les composants Mira+ développés par l’INERIS pour l’évaluation et/ou la gestion des risques technologiques
Ils représentent différentes fonctionnalités :
- La collecte automatique de données de différentes natures sur une zone (environnements naturel, urbain et industriel, infrastructures, réseaux, état du territoire, richesses naturelles) ;
- La création de nœuds papillon centrés sur un événement redouté, qui permet de représentés les causes, les conséquences potentielles d’un événement et les barrières de sécurité et moyens de maîtrise de risques ;
- Le calcul des effets de phénomènes dangereux tels que les effets thermiques des feux de nappe d’hydrocarbure, ou les caractéristiques et effets thermiques d’une boule de feu ;
- La caractérisation des effets dominos sur un système industriel complexe voire multi-sites ;
- La gestion documentaire intelligente : cette fonctionnalité permet de poser des questions relatives au contenu de documents indexés dans une base de données (mais non exposés sur internet) en s’appuyant sur un modèle de langage open source.
Ces fonctionnalités, actuellement implantées au sein de diverses applications, devront être transformées en interfaces de programmation d’application (API) puis en web services pour être accessibles via la plateforme développée au sein de ce projet.
Etude pilote – Sentinel2
@EPOC, 2024
- Intelligent mapping
Il s'agit d'une brique logicielle à développer, dont les objectifs sont :
- Développer des algorithmes d’intelligence artificielle (IA) pour identifier et cartographier automatiquement, dans des images de la Terre, les objets contribuant ou résultant de catastrophes naturelles et anthropiques. Il s’agira par exemple de détecter et suivre l’évolution des baïnes, sources de noyades en zone littorale, ou de cartographier les inondations et destructions provoquées par des tempêtes telles que la tempête Alex en 2020, ce qui est précieux pour repérer les rescapés et estimer les dégâts. En collaboration avec le projet ciblé Risques Outre-mer du PEPR Risques, un travail sera mené pour cartographier les facteurs conjoints conduisant aux inondations extrêmes en Nouvelle Calédonie.
- Fournir une cartographie automatique de toute région affectée, ou susceptible d’être affectée, par une catastrophe naturelle ou anthropique (crue, séisme, feux de forêt, etc.) et de tout événement catastrophique aux dommages sur les infrastructures ou l’environnement ;
- Travailler à différentes échelles spatiales et temporelles grâces aux données disponibles (en temps quasi-réel en cas de catastrophe, et en suivi d’évolution via des séries temporelles d’images) ;
- Mettre en accès des données, des algorithmes et des résultats via la plateforme Risques (IRIMA).
- Web 2.0
Enfin, une brique « Web 2.0 » sera spécifiquement développée dans ce projet pour s’appuyer sur les données des mesures citoyennes. En effet, les mesures citoyennes (vidéos, textes, réseaux sociaux numériques) présentent un potentiel pour « informer » les crises.
L’enjeu sera de construire une plateforme pré-opérationelle dédiée à collecter et exploiter ces données pendant les catastrophes naturelles, industrielles ou NaTech pour :
- Comprendre les phénomènes physiques et sociaux en jeu pendant les crises, en particulier dans les territoires peu “instrumentés”, tels que les dommages aux infrastructures de génie civil et débris lors de séismes, tempêtes, inondations, laves torrentielles, les vitesses d’écoulement et de débits en zone urbaine lors des crues majeures, ou encore les flux de population ;
- Evaluer leur potentiel à contribuer aux modèles d’impacts à haute résolution spatiale et temporelle pour l’alerte précoce, la prédiction opérationnelle ou la gestion de crise.
Il s’agira de mener une cartographie des initiatives existantes, d’identifier deux cas d’étude à partir d’une cartographie des crises industrielles, naturelles et NaTech passées déjà étudiées et pour lesquelles des données et produits « citoyens » sont disponibles, de moissonner et exploiter les données des cas d’étude, de définir le niveau d’interopérabilité souhaité avec les infrastructures de recherche nationales et les plateformes nationales existantes (vigirisk, suricat-nat.org, visov.org, etc.) et de mettre en place une plateforme pré-opérationnelle.
Au-delà du développement des briques logicielles, un travail sera mené au sein du workpackage 3 pour réaliser, avec le workpackage 1, les interfaces logicielles nécessaires au bon déroulement des cas d’étude, rendre accessibles les outils et fonctionnalités dans la plateforme, et in fine implémenter les scénarios dans la plateforme et les exécuter.
Enfin, l’équipe s’attachera à concevoir, dans un quatrième workpackage, les modalités et formes de diffusion, via la plateforme IRIMA, de différentes ressources destinées à des activités éducatives et à différents publics de non-spécialistes à la recherche d’informations scientifiques sur les risques traités dans le cadre du PEPR. Il s’agit de renforcer les activités d’éducation aux risques, à travers la mise en place des outils nécessaires et des contenus à livrer de façon incrémentale tout au long du projet sur la plateforme IRIMA. Ce travail s’articule autour de trois actions principales :
- L’analyse des dispositifs éducatifs existants et l’identification des publics cibles
- L’élaboration d’un kit éducatif générique adaptable à différents sites pilotes
- La conception d’une interface utilisateur de ressources éducatives.
Réunion de lancement du projet Plateformes numériques
© PEPR Risques
La réunion de lancement fut l’occasion de réunir les membres du projet, des projets ciblés du PEPR Risques, et l’ANR, et de favoriser les échanges sur les premiers travaux à lancer.
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