Open-Source GIS Applications for Flood and Landslide Assessment: Comparative Cases from Poland and Malaysia

Lorsqu'un fleuve déborde de ses rives ou qu'un versant de colline cède sous le poids de la pluie, la réaction humaine immédiate est souvent un mélange de choc et d'urgence. Pourtant, avant que les équipes de secours ne puissent atteindre les plus vulnérables, ou que les urbanistes ne puissent décider de l'emplacement du prochain abri sécurisé, quelqu'un doit d'abord comprendre l'ampleur des dégâts. C'est le domaine de l'évaluation des catastrophes, un domaine qui a longtemps reposé sur des images satellites coûteuses et des logiciels spécialisés que seuls les grands gouvernements ou les institutions riches pouvaient s'offrir. Mais les outils du métier sont en train de changer. Les scientifiques se tournent de plus en plus vers un autre type de boîte à outils : des logiciels libres et gratuits ainsi que des données satellites accessibles à tous. L'idée centrale est simple. En comparant des photos de la Terre prises avant une catastrophe avec celles prises après, les chercheurs peuvent repérer les changements qui signalent le danger. Ils cherchent l'apparition soudaine d'eau là où il n'y en avait pas, ou la disparition de forêts verdoyantes là où un glissement de terrain a mis la terre à nu. Ces indices numériques permettent aux experts de cartographier rapidement l'étendue d'une catastrophe, sans avoir besoin d'envoyer des personnes en danger immédiatement.

Une étude récente menée par des chercheurs de Pologne et de Malaisie met cette approche à l'épreuve dans deux coins très différents du monde. L'équipe voulait voir si ces outils gratuits et open-source pouvaient gérer la réalité désordonnée des catastrophes réelles. Ils ont choisi deux événements distincts : une inondation massive qui a frappé la ville de Wrocław, en Pologne, en septembre 2024, et un glissement de terrain dévastateur dans les collines tropicales de Batang Kali, en Malaisie, survenu en décembre 2022. Ces deux lieux ne pourraient être plus différents. Wrocław est située dans une vallée fluviale plate, où le danger provient de l'eau qui s'étale sur le sol. Batang Kali est un versant boisé et escarpé dans un climat humide, où le danger provient de la terre elle-même qui glisse vers le bas. Malgré ces différences, les chercheurs ont appliqué la même méthode de base aux deux cas. Ils ont utilisé des images satellites gratuites du programme Copernicus de l'Union européenne et les ont traitées à l'aide d'un logiciel gratuit appelé QGIS. Leur objectif n'était pas de remplacer les études d'ingénierie détaillées qui interviennent plus tard, mais de voir s'ils pouvaient créer une carte claire et fiable des dommages immédiatement.

Pour l'inondation à Wrocław, les chercheurs se sont concentrés sur la recherche de l'eau. Ils ont pris des images satellites de la ville avant l'inondation et les ont comparées à des images prises alors que l'eau était encore haute. En analysant les couleurs réfléchies par le sol, ils ont pu distinguer la terre sèche des surfaces humides. L'eau réfléchit la lumière différemment du sol ou du béton, une différence que le logiciel peut mettre en évidence. Les chercheurs ont créé une carte montrant exactement où l'eau s'était propagée, identifiant non seulement le fleuve lui-même, mais aussi les rues et les quartiers de basse altitude qui avaient été submergés. Ils ont ensuite superposé cette carte de l'eau à une carte numérique des bâtiments de la ville. Cela leur a permis de localiser précisément les structures qui se trouvaient directement dans la zone d'inondation. Dans la ville de Wrocław, ils ont identifié plus de 1 300 bâtiments potentiellement à risque. La carte a montré que les zones les plus vulnérables étaient celles les plus proches du fleuve et dans les parties les plus basses de la vallée. Ce processus n'a nécessité aucun dollar en frais de logiciel, tout en produisant une image claire de ceux qui étaient en danger.

Le défi en Malaisie était entièrement différent. À Batang Kali, la catastrophe n'était pas une nappe d'eau s'étendant sur le sol, mais un glissement violent de terre et d'arbres. Ici, les chercheurs ne pouvaient pas simplement chercher de l'eau. Au lieu de cela, ils ont cherché l'absence de vert. Les forêts saines réfléchissent un type de lumière spécifique qui indique une végétation dense et vivante. Lorsqu'un glissement de terrain traverse un versant, il arrache les arbres et expose le sol nu en dessous. Ce changement est visible sur les images satellites par une chute soudaine de la « verdure » du paysage. L'équipe a comparé des images d'avant le glissement de terrain avec des images prises des mois plus tard. Ils ont trouvé une cicatrice distincte sur le versant là où la végétation avait disparu. En mesurant la différence de signal vert, ils ont pu tracer le chemin du glissement de terrain depuis le haut de la pente jusqu'au camping en bas. Ils ont estimé la zone de perturbation à environ 1,24 kilomètre carré. Cette carte montrait non seulement où le glissement avait commencé, mais aussi où les débris avaient voyagé et où ils s'étaient finalement arrêtés, ensevelissant une partie du camping Father's Organic Farm.

L'étude a confirmé que ces méthodes open-source fonctionnent bien pour les deux types de catastrophes, mais elle a également souligné d'importantes limites. L'approche est puissante car elle est rapide, peu coûteuse et reproductible. N'importe qui possédant un ordinateur et une connexion Internet peut effectuer la même analyse. Cela en fait un outil inestimable pour les universités, les gouvernements locaux et les planificateurs d'urgence qui ont besoin de comprendre une situation rapidement. Cependant, les chercheurs ont pris soin de noter que ces cartes ne sont pas parfaites. Dans le climat tropical de la Malaisie, les nuages cachent souvent le sol, et la forêt repousse si vite que la cicatrice du glissement de terrain peut s'estomper de la vue satellite en quelques mois. À Wrocław, les ombres des bâtiments hauts et le mélange complexe de toits et de rues peuvent parfois confondre l'ordinateur, rendant difficile la distinction exacte entre la fin de l'eau et le début de la terre. Les cartes produites sont à considérer comme un premier regard, une évaluation préliminaire qui indique aux responsables où porter leur attention. Elles ne remplacent pas les études d'ingénierie détaillées sur le terrain qui déterminent exactement la profondeur de l'eau ou la stabilité d'un versant.

En fin de compte, ce travail démontre que la compréhension des catastrophes naturelles ne nécessite plus un monopole sur les technologies coûteuses. En combinant des données satellites gratuites avec des logiciels libres, les chercheurs de Pologne et de Malaisie ont été capables de créer des cartes claires et exploitables de deux catastrophes très différentes. L'inondation de Wrocław et le glissement de terrain de Batang Kali ont été analysés selon la même logique numérique, prouvant que la méthode est assez flexible pour s'adapter à différents environnements. Les résultats offrent un moyen pratique de soutenir la réduction des risques de catastrophe, aidant à identifier les bâtiments vulnérables et les versants dangereux avant que la prochaine crise ne frappe. Bien que ces outils ne puissent pas prédire l'avenir ni remplacer la nécessité d'inspections physiques, ils fournissent un moyen transparent et accessible de visualiser les dégâts au moment où ils surviennent, transformant les données brutes en un guide pour sauver des vies et planifier un avenir plus sûr.