Ingénieur d’étude en géophysique, validation qualitative et quantitative de produits de déplacements du sol InSAR sur la France (H/F)

Missions

L’interférométrie radar satellitaire multi-temporelle (MTInSAR) est une technique d’imagerie spatiale qui permet de suivre en temps et en espace l’ensemble des déformations de la surface des terres émergées avec des précisions de l’ordre du mm/an. Nous avons entrepris de traiter les images du satellite Sentinel-1 acquises sur 2014-2021 pour obtenir des cartes de déplacement du sol sur l’ensemble du territoire métropolitain, avec un pas spatial de 120m et une mesure tous les 6 à 12 jours.
La mission qui vous est proposée est de valider les cartes de vitesse et les séries temporelles de déplacement obtenues par notre équipe de recherche (solution du service national d’observation ISDeform), et de les comparer aux produits opérationnels européens (European Ground Motion Service, EGMS).
Vous vous baserez sur des données externes (connaissances expertes en géologie, mesures de nivellement ou GNSS, etc.) disponibles sur certains sites. La validation avec des données externes sera effectuée avec l’appui de collaborations au sein du BRGM et de l’IGN, partie prenante du consortium de validation des produits EGMS. Vous établirez une comparaison quantitative des solutions ISDeform et EGMS, en faisant le lien avec les principes utilisés pour le traitement, qui sont très différents pour les deux solutions. Ceci vous permettra de quantifier les avantages et inconvénients de chaque méthode, et leur complémentarité, en vous appuyant sur des exemples concrets. Vous veillerez à extraire les signaux significatifs en utilisant des techniques statistiques et/ou de traitement du signal. Vous discuterez ces signaux sur différents types de cibles (stockage de gaz souterrain, mines ou après mines, subsidences urbaines ou côtières, glissements de terrain, instabilités lentes de pente, retrait-gonflement d’argile, etc..).
Vous participerez à des missions de terrain de validation et à des réunions qui permettront aux participants d’apprécier la portée de ces nouveaux produits (vers les scientifiques ou les collectivités).

Activités

Vos activités se dérouleront comme suit :
– Extraction des vitesses en ligne de visée sur plusieurs zones d’intérêt (subsidence côtière, après mines, mines à ciel ouvert, subsidence urbaine, glissement de terrain,...) pour différents produits ISDeform (filtrés/non filtrés) et comparaison qualitative avec les cartes de vitesse EGMS. Les choix de ces cibles seront faits en concertation avec les partenaires du SNO ISDeform et l’IGN et le BRGM.
– Extraction des facteurs de qualité et incertitudes sur ces mêmes zones.
– Extraction des déformations non linéaires, par exemple saisonnières, et comparaison sur deux sites, par exemple un avec retrait gonflement d’argile et un avec stockage de gaz sous-terrain.
– Comparaison qualitative experte en utilisant les connaissances sur les objets étudiés, en lien avec le BRGM et les partenaires du SNO ISDeform.
– Comparaison à grande échelle des performances des carte de vitesse ISDeform et EGMS et de leur référencement dans un système tel que l’ITRF ou l’EUREF, utilisation des données GNSS.
– Comparaison quantitative des solutions EGMS/ISDeform à différentes échelles et en fonction des facteurs de qualité, éclairée par les connaissances des limites de chaque traitement.

Compétences

Expertise requise :
– expertise en géophysique/géologie et sur l’origine des déformations de surface
– bases en géodésie (InSAR / GNSS)
– bases en GIS
– bases en statistiques et en traitement du signal
– capacité à coder en python
– connaissance de l’environnement unix/linux et HPC
– maîtrise de l’anglais écrit et oral (niveau B2)
– capacité de travail en équipe
Expertise souhaitée si possible :
– expérience de traitement en interférométrie radar
– statistiques avancées

Contexte de travail

Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du Ministère de l’Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l’Innovation. La mission du CNRS est de mener des recherches fondamentales au service de la société dans tous les champs de la connaissance.
L’ISTerre est une Unité Mixte de Recherche de l’Université Grenoble Alpes, CNRS, USMB, IRD et Université Gustave Eiffel, située 1381 rue de la Piscine 38400 Saint-Martin d’Hères et sur le Campus Scientifique du Bourget du Lac. Elle fait partie de l’Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble (OSUG) et du Pôle de recherche PAGE de l’Université Grenoble Alpes (UGA). Son effectif est de 300 personnes environ pour un budget annuel moyen de 7 M€. Elle est organisée autour de 9 équipes de recherche et de services, l’objectif scientifique étant l’étude physique et chimique de la planète Terre, tout particulièrement en se concentrant sur les couplages entre les observations des objets naturels, l’expérimentation et la modélisation des processus complexes associés. ISTerre assure également les missions d’observations de la Terre solide, héberge et maintient des parcs nationaux d’instruments géophysiques, ainsi qu’un centre de données.
Vous serez intégré dans une petite équipe comprenant chercheurs, doctorants, post-doctorants et ingénieurs experts en interférométrie radar. Par ailleurs, vous serez rattaché au service qui fédère les ingénieurs informaticiens, spécialistes de traitement de données et modélisation d’ISTerre. Vous serez également en lien avec les chercheurs avec qui vous collaborerez dans la validation géophysique des séries temporelles de déformation sur la France, en apportant en particulier des données sols complémentaires. Pour cela, des missions ponctuelles de courte durée auront lieu dans le cadre de la collaboration avec les chercheurs du BRGM, de l’IGN, et des différents laboratoires impliqués dans la validation.