Évaluation des risques de glissements de terrain dans une carrière de Java occidental, en Indonésie, basée sur les données Sentinel-1

Contexte de la catastrophe

Le 30 mai 2025, un important glissement de terrain s'est produit dans la carrière de Gunung Kuda, en bordure du village de Cipanas, district de Dukupuntang, région administrative de Cirebon, à Java occidental, en Indonésie. Au 3 juin 2025, on dénombrait 21 victimes.

Le glissement de terrain s'est produit vers 10 h, heure locale, dans la zone minière de Gunung Kuda Hill C, où des mineurs étaient en activité. Les éboulements ont enseveli des dizaines de travailleurs, trois excavatrices et six camions. Les opérations de recherche et de sauvetage ont été suspendues le soir du 30 mai en raison de la faible luminosité et du risque de nouveaux glissements de terrain, qui se sont produits à plusieurs reprises durant la nuit.

Figure 1. Image Google Earth du site de glissement de terrain de la carrière, coordonnées [-6.7754, 108.4022].

Figure 2. Images aériennes du site du glissement de terrain dans la carrière.

Causes des catastrophes

Le Département géologique a déclaré que la zone minière se situe dans une zone à haut risque, avec une probabilité de glissement de terrain supérieure à 50 %. Bambang Tirto Mulyono, directeur du Département de l'énergie et des ressources minérales de Java occidental, a souligné que la principale cause était l'utilisation de méthodes d'exploitation inappropriées, notamment le creusement au pied d'une falaise, ce qui a fragilisé la structure du sol. Depuis février 2025, la direction de la mine a ignoré les avertissements répétés du Département de l'énergie et des ressources minérales ainsi que les cordons de police. En conséquence, le gouvernement provincial de Java occidental a révoqué le permis d'exploitation, qui devait expirer en octobre 2025, et a ordonné la fermeture définitive du site. Ono Surono, vice-président du Conseil provincial de Java occidental, a appelé à une évaluation complète des activités minières dans la province, insistant sur les risques sanitaires liés à la pollution de l'eau pour les populations riveraines.

Outre les pertes humaines, le glissement de terrain a aggravé les dégâts environnementaux dans la région, contaminant les sources d'eau et menaçant la sécurité du fait du risque de nouveaux glissements de terrain. L'économie locale est également touchée, car de nombreux habitants dépendent de l'exploitation minière pour vivre. Le gouverneur de Java occidental, Dedi Mulyadi, avait mis en garde contre les dangers de la zone minière et regretté le manque de mesures préventives prises jusqu'alors.

Méthodes et procédures d'évaluation des catastrophes

Pour évaluer plus intuitivement l'étendue et la gravité des catastrophes liées aux glissements de terrain, nous avons développé une boîte à outils de traitement automatisé correspondante basée sur des images Sentinel-1 GRD (Ground Range Detection) avant et après le glissement de terrain, en utilisant le détecteur d'altération multivariée (MAD), et avons identifié et évalué les zones de glissement de terrain et les zones à risque.

L'algorithme MAD est une méthode statistique de détection des changements adaptée au traitement d'images de télédétection multi-temporelles et multi-bandes. Il se caractérise par une grande robustesse, l'orthogonalité et l'automatisation, ce qui lui permet de traiter des données d'images de différentes modalités tout en évitant la redondance d'information. De plus, il détermine automatiquement les seuils de changement par analyse statistique, réduisant ainsi l'intervention subjective. Il est applicable aux conditions géologiques et de couverture terrestre complexes des zones de glissements de terrain. Le processus spécifique est le suivant :

 I. Prétraitement des données  

Afin de garantir la qualité et la précision analytique des données GRD de Sentinel-1, le flux de travail de prétraitement suivant est adopté :

1. Sélection de la polarisation

Les données Sentinel-1 offrent deux modes de polarisation : VV et VH. L’analyse expérimentale montre que la polarisation VH reflète mieux la rugosité de surface et les caractéristiques de changement de végétation dans la zone cible, et permet notamment de distinguer efficacement les zones de stockage de matériaux, les zones de construction et les zones de défrichage. Par conséquent, ce projet utilise principalement les données de polarisation VH pour la détection des changements.

Les données de polarisation VV sont utilisées comme outil de vérification et d'analyse complémentaire.

2. Traitement de réduction du bruit

Les images SAR sont souvent affectées par un bruit impulsionnel, ce qui dégrade leur qualité. Ce projet utilise un filtre de Lee à fenêtre 3x3 pour débruiter les images polarimétriques VH, supprimant efficacement le bruit tout en préservant les contours du terrain et les informations de texture.

Le rapport signal/bruit de l'image débruitée est considérablement amélioré, la rendant ainsi adaptée à la détection de changements et à l'extraction de caractéristiques ultérieures.

3. Correction radiométrique et correction topographique

Une correction radiométrique est effectuée pour éliminer l'influence des capteurs et de l'atmosphère, garantissant ainsi que les valeurs de gris de l'image reflètent les véritables caractéristiques de rétrodiffusion de la surface terrestre.

La correction topographique est effectuée à l'aide d'un modèle numérique d'élévation (MNE) afin d'éliminer l'influence du relief topographique sur la distorsion géométrique des images SAR et d'améliorer la précision géographique des images.

4. Enregistrement d'image

Un enregistrement précis des deux images avant et après le glissement de terrain a été effectué afin d'assurer un alignement au niveau du pixel, fournissant ainsi une base fiable pour la détection ultérieure des changements.

II. Méthodes de détection des changements

 Figure 3. Feuille de route de la technologie de détection des changements basée sur Sentinel1  

Figure 4. Boîte à outils de diagramme de flux pour la détection des changements basée sur l'algorithme MAD

Résultats de l'évaluation des catastrophes

Figure 5. Résultats de la détection des changements de surface basés sur Sentinel-1

Comme le montre l'image ci-dessus, la zone de glissement de terrain se situe principalement à l'est de la carrière, s'étendant du nord-est au sud-ouest. Elle mesure environ 290 mètres de long, 80 mètres de large au maximum et couvre une superficie d'environ 13 744 mètres carrés. Son point le plus au sud se trouve à moins de 100 mètres de la route principale, ce qui exige une surveillance étroite des précipitations ultérieures et des risques potentiels de catastrophes secondaires.

Les zones à risque sont celles où aucun glissement de terrain n'est actuellement recensé, mais où le couvert végétal a évolué, principalement au nord et au sud-ouest de la mine. La zone à risque nord, autre zone minière présentant un important dénivelé, est exploitée par le bas, comme la zone de glissement de terrain, ce qui accroît le risque. La zone sud-ouest comprend plusieurs plans d'eau situés à moins de 200 mètres des terres agricoles voisines, nécessitant une surveillance étroite de la pollution de l'eau afin d'éviter sa propagation aux terres agricoles avoisinantes.

Plusieurs carrières sont présentes dans la région de Cirebon, dans la province de Java occidental. Il est recommandé d'effectuer une surveillance continue des déformations de surface dans les zones à haut risque similaires afin d'anticiper les risques en fonction des tendances observées. Parallèlement, il convient de surveiller le couvert forestier dans la zone minière afin d'évaluer le risque de glissements de terrain liés à la destruction accrue de la végétation. De plus, un suivi par télédétection hyperspectrale des matières en suspension et de la transparence des rivières, lacs et réservoirs avoisinants est nécessaire pour garantir la sécurité des ressources en eau à proximité de la zone minière.

Source de référence :

https://eos.org/thelandslideblog/gunung-kuda-1

https://unsia.ac.id/tragedi-longsor-gunung-kuda-cirebon-dan-pentingnya-menjaga-alam/

https://www.youtube.com/watch?v=iuNiXXcL0f4

https://www.youtube.com/watch?v=uNwfefzmabs