IA · suivi du territoire

Détecter les changements avec des foundation models

Une série d'images Sentinel-2 ou Sentinel-1 sur un site, un foundation model utilisé tel quel, et la distance entre les dates pour repérer ce qui a changé. L'application est en test sur l'est de Nairobi (2024-2026).

Expertise France · 2026

Carte des changements à l'est de Nairobi, avec la courbe et les vignettes d'une case
Est de Nairobi (Kitengela), série radar Sentinel-1 2024-2026, modèle TerraMind : cases en changement fort et moyen. À droite, l'évolution de la case choisie : distance à la date de référence, rétrodiffusion VV et VH, vignette de chaque date.

Pour qui

Destinée au suivi d'un site précis : étalement urbain, défrichement. Le seul cas testé à ce jour est l'étalement urbain à l'est de Nairobi.

Ce que fait l'application

Carte de changement

Intensité par case (160 m à 2,24 km) entre une date de référence et une date cible, en trois classes. Seuils par défaut : médiane + 3 et + 6 écarts-types robustes, réglables.

Date du changement

Pour chaque case, la distance la plus forte depuis la référence et la date où elle est atteinte.

Évolution d'une case

Au clic : courbe de distance sur toute la série, NDVI et NDWI (VV et VH en radar), vignette de chaque date. En option, les cases dont le changement ressemble à celui de la case choisie.

Comment ça marche

  1. 01

    Série d'images

    Une date par période sur une même grille de 10 m : en optique, la date qui a le plus de pixels exploitables d'après le masque de scène ; en radar, un composite médian sur une seule orbite.

  2. 02

    Embeddings

    Un vecteur par patch (80 m pour Clay, 160 m pour TerraMind) et par date, poids figés, sur GPU. Une référence sans IA, moyenne et écart-type des bandes, sert de témoin.

  3. 03

    Distance et seuils

    Distance cosinus entre deux dates après centrage sur la série, moyennée par case. La plupart des cases ne changent pas : leur médiane et leur dispersion fixent les seuils.

Limites connues

  • Pas encore validé : aucune comparaison avec des changements connus.
  • Nuages ou brume non masqués, saisons différentes, feux et cultures donnent de faux changements, à vérifier sur la courbe de la case avant de conclure.
  • En radar, le chatoiement et un nombre d'acquisitions différent d'un composite à l'autre peuvent créer un faux changement général.

Pour aller plus loin

  • Validation sur des changements datés (nouveaux lotissements, défrichements)
  • Comparaison chiffrée avec la référence sans IA

Rôle

  • Conception de l'application
  • Méthode de détection
  • Développement et tests sur GPU

Technologies

PyTorch · TerraTorch · Clay · TerraMind · Sentinel-1 · Sentinel-2 · STAC · ipyleaflet · Voilà

Le cadre

Démonstrateur conçu et développé en 2026 par Guillaume Rieu, auteur des spécifications des Earth Innovation Labs, en contribution bénévole à la recette de ces plateformes au Kenya pour Expertise France. Il tourne dans l'environnement JupyterHub de la plateforme.

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