THÈSE - Recherche - IGN

Introduction générale
L’étude et la compréhension des déformations de la croûte terrestre sont un thème de
recherche important pour la communauté scientifique des géophysiciens, car ces déformations
peuvent être des signes précurseurs d’éruptions volcaniques, de glissements de terrains, de
tremblements de terre... Et lorsque les zones concernées sont anthropisées, les enjeux
sociétaux deviennent cruciaux. Si les volcans français des territoires d’Outre-mer sont
étroitement surveillés par les observatoires volcanologiques, la situation est malheureusement
très différente pour la plupart des volcans actifs, essentiellement par manque de moyens
humains et financiers. C’est pourquoi, leur surveillance à distance représente un enjeu majeur
pour la prévention des risques associés : déclenchement des alertes, évacuation des
populations, évaluation des dégâts post-éruptifs, nouvelle cartographie des zones instables,
surveillance des déplacements de surface… Les données de télédétection sont alors une
source d'information essentielle pour l'étude de la volcano-tectonique.
Le potentiel de l'interférométrie radar (InSAR pour Interferometric Synthetic Aperture
Radar) pour l'analyse des déformations de surface a largement été démontré, notamment dans
les zones volcaniques actives (Massonnet & Feigl, 1998). Cette technique permet de
caractériser des déplacements de sol entre deux dates, à l’échelle de l’édifice entier, avec une
couverture spatiale continue et une précision centimétrique. De plus, elle est peu sensible aux
conditions climatiques et d’illumination, ce qui lui confère un avantage certain par rapport
aux systèmes optiques. Le développement de radars embarqués toujours plus performants,
utilisant plusieurs fréquences et polarisations (ENVISAT, RADARSAT, ALOS/PALSAR,
etc.), a permis un essor considérable de ces instruments depuis plusieurs années. Néanmoins,
la détection des déplacements de surface est souvent difficile, voire impossible, à cause de la
décorrélation des ondes radar ou de phénomènes d’aliasing. La cohérence interférométrique,
qui est définie comme la corrélation entre deux images radar, est un indicateur de la qualité
des cartes de déformations. Les sources de décorrélation du signal interférométrique sont
multiples et dépendent majoritairement des propriétés géophysiques du milieu. Par exemple,
en présence de végétation ou sur des terrains poreux (sables, dépôts de retombées
pyroclastiques), les ondes radar sont absorbées et diffusées. Cela induit des erreurs de mesure
des déplacements de l'ordre de plusieurs mètres (Slatton et al., 2001) et empêche une
caractérisation précise de la surface.
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