Sommaire exécutif

La notion de développement durable est en constante évolution : dans ce contexte, l'amélioration de la gestion des ressources naturelles représente à court et à long terme un enjeu majeur. Une gestion durable des ressources, qui vise à sauvegarder l'environnement tout en suscitant des retombées économiques, doit s'appuyer sur de l'information à propos des propriétés géophysiques et biosphériques de la Terre, présentes et passées. En particulier, la mise en place de cadres de surveillance des ressources naturelles et d'aide à la prise de décision en matière d'environnement s'appuie de plus en plus sur la production régulière de séries de données d'observations satellitales de la Terre et des méthodologies novatrices qui s'y rattachent. Ceci nous amène au premier extrant du programme " La géomatique à l'appui du développement durable des ressources naturelles " (GDDRN) du Secteur des sciences de la Terre (SST). Il faut s'assurer que les données d'observation de la Terre puissent être utilisées de façon fiable et quantitative par des non spécialistes, au gouvernement et dans le secteur privé. Pour ce faire, il est nécessaire d'élaborer et d'utiliser des systèmes de génération de produits qui comprennent des processus de normalisation des données développés par des spécialistes. Cela aussi est conforme aux résultats visés par le programme GDDRN : a) une prise de décision plus efficiente et plus efficace par les communautés, l'industrie et les organismes d'élaboration des politiques en matière de développement durable engagés dans le développement durable des ressources naturelles et b) la reconnaissance des données géospatiales numériques du SST comme source essentielle et définitive d'information pour la prise de décision en matière de développement durable.

La caractérisation des capteurs, la normalisation des données, la validation du produit et le contrôle de la qualité (souvent désignés dans leur ensemble sous les termes de calibration et de validation) font partie intégrante du renforcement des divers maillons de la chaîne entre la télédétection et les autres données, d'une part, et l'information utile transmise aux utilisateurs et aux décideurs dans divers domaines, d'autre part, y compris la gestion durable des ressources. Lorsque de nouvelles technologies se développent, comme les instruments qui mesurent et surveillent la Terre de l'espace, une recherche sur la calibration et la validation doit être entreprise de manière à étayer solidement les nouvelles capacités qui en résultent. Les programmes gouvernementaux et l'industrie de la géomatique sont alors en bonne position pour mettre en valeur le potentiel de ces nouvelles capacités dans leurs programmes et leurs innovations, ce qui se traduit par des produits d'information que la communauté des utilisateurs est prête à adopter. Ainsi, avec le souci d'illustrer le rôle indispensable que jouent la calibration et la validation, le but de ce rapport consiste à présenter une série d'exemples qui montrent aux non spécialistes ce qu'il advient du contenu en information des produits d'observation de la Terre en présence ou en l'absence d'une caractérisation et d'une correction adéquates. En l'absence d'assurance de qualité adéquate, la technologie ne livrera qu'une partie du produit nécessaire à la création d'une proposition de valeur convaincante et gagnante sur les marchés. Les innovations en matière de normalisation des données sont les plus importantes en ce qui a trait aux technologies récentes d'observation de la Terre, comme la télédétection hyperspectrale et radar, qui sont particulièrement intéressantes pour le développement d'applications canadiennes.

Avant de présenter les exemples, le rapport passe brièvement en revue quelques études de marché et des besoins des usagers menées dans le contexte de la normalisation des données. Une étude européenne effectuée en 1992 a identifié l'absence d'une normalisation appropriée pour diverses applications, notamment pour des applications essentielles à la gestion des ressources naturelles, qui ralentit la croissance du marché des applications en observation de la Terre. Une étude canadienne menée en 1995 sur les besoins du marché de la télédétection en matière de calibration et de validation a conclu que l'observation de la Terre ne deviendra une technologie courante d'information que lorsqu'elle fournira des données constantes en qualité, ce qui suppose l'élaboration d'outils appropriés de normalisation à être utilisés de concert avec les technologies avancées d'observation de la Terre qui intéressent notre communauté d'utilisateurs. Trois ateliers nationaux ont eu lieu entre 1996 et 1998 afin d'aider à établir des priorités stratégiques dans les efforts que déploie le Canada en matière de calibration et de validation, à la fois dans une perspective technique et de marché. Les participants à ces ateliers ont conclu que les utilisateurs perçoivent la calibration et la validation comme un problème d'assurance de qualité et que cette assurance est essentielle si l'on souhaite faire réellement de la télédétection une technologie d'usage courant. En 2004, une étude sur les besoins des utilisateurs a confirmé la nécessité, particulièrement dans les organismes gouvernementaux, de normaliser les données d'observation de la Terre pour appuyer la gestion durable des ressources. L'étude a aussi recommandé que le SST continue à développer son expertise dans la calibration et la validation des données d'observation de la Terre, dans une perspective stratégique mettant l'accent sur les éléments-clés qui soutiennent de façon directe la gestion durable des ressources.

Les exemples contenus dans ce rapport illustrent à la fois les données d'imagerie optique et d'imagerie hyperfréquence. Dans chaque cas, nous avons quantifié les impacts qu'entraîne l'omission des étapes de caractérisation et de normalisation des données en ce qui a trait aux produits utilisés pour la gestion des ressources naturelles, y compris diverses étapes de calibration, que ce soit avant ou pendant le processus de production. On trouvera aussi dans chaque cas des exemples de communautés et d'organismes qui profitent actuellement ou qui bénéficieront de l'utilisation de données cohérentes et fiables. Voici une liste des applications concernées :

• Cartographie des paramètres biophysiques à des fins de modélisation et de surveillance de la végétation
• Cartographie de la couverture terrestre du Canada
• Cartographie minérale à des fins d'exploration minière
• Évaluation de la vigueur des récoltes à partir du contenu en eau des plantes
• Programme d'intendance du Canada et gestion des ressources en eau
• Surveillance des impacts du drainage minier acide sur le milieu ambiant
• Surveillance des milieux humides en zone côtière et mesure précise du seuil de mobilité du niveau de la mer
• Interprétation et classification des glaces dans les zones d'exploration pétrolière
• Choix des emplacements de parcs d'éoliennes à partir des champs de vent océaniques et côtiers
• Surveillance de l'état des glaces sur la rivière Athabasca

Les besoins en information géospatiale connaissent une croissance remarquable, tant au gouvernement qu'au secteur privé. Plusieurs, sinon la plupart des applications en observation de la Terre en sont au point où la production d'images numériques de haute qualité est essentielle au succès. L'imagerie brute ou non corrigée ne peut plus être utilisée pour fournir de l'information significative et valable pour la gestion des ressources naturelles. En même temps, les systèmes de détection par satellite et les méthodes d'extraction des données-image progressent de façon rapide, qualitativement et quantitativement. Les quelques douzaines de systèmes d'observation satellitale de la Terre qui opèrent présentement en orbite vont être joints par un impressionnant manifeste de nouveaux systèmes, incluant le RADARSAT-2 canadien. Alors que nous nous dirigeons vers le développement durable des ressources naturelles, ces nouvelles technologies d'observation de la Terre contribueront à la production d'une information à caractère économique, social, environnemental, stratégique et politique de grande valeur, dans la mesure où l'on poursuivra de façon soutenue le développement de la normalisation des données et de l'assurance de qualité.

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