L'observation de la nappe de pétrole à la mer d'Indonésie

Oil-spill monitoring in Indonesia

• Auteur / Autrice : Budhi Gunadharma Gautama
• Direction : Ronan Fablet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Signal, Image, Vision
• Date : Soutenance le 01/12/2017
• Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Département Signal et Communications - Lab-STICC_IMTA_CID_TOMS - Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance
• Jury : Président / Présidente : René Garello
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ronan Fablet, Thomas Corpetti, Serge Andréfouët, Nicolas Longépé, Emina Mamaca
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Thomas Corpetti, Serge Andréfouët

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pêches -- Gestion

Océanographie appliquée

Radar à antenne synthétique

Déversements de pétrole

Mots clés libres

Déversement d’hydrocarbures

Indonésie

Synthétique Aperture Radar

Modèle de trajectoire

Océanographie opérationnelle

Oil spill

Indonesia

Synthetic Aperture Radar

Trajectory model

Oceanography operational

Résumé

L'Indonésie, l’une de plus grands archipels, a été menacé avec la pollution provenant de la marée noire. Le gouvernement d’Indonésie en coopération avec le gouvernement Français a développé un système d'observation de l'océan par satellite afin de supporter de développement durable. Ce système est intégré dans les systèmes d'océanographie opérationnelle dans le cadre du projet de développement des infrastructures de l'océanographie spatiale (INDESO). Le contexte de cette thèse est dans le cadre du projet INDESO notamment dans applications d’INDESO pour suivre des déversements de pétrole dans les mers d’Indonésie. Dans ce contexte,cette thèse propose de nouvelles méthodologies et analyses. Cette thèse comportait deux contributions principales. La première contribution est sur la récupération des paramètres de dérive des déversements d'hydrocarbures à partir d'une analyse conjointe des observations SAR (Synthetic Aperture Radar) et des résultats d'un modèle de transport de déversement de pétrole. Dans cette première partie, nous estimons les paramètres de dérive de pétrole. On a exploité un modèle de transport de déversement de pétrole lagrangien,de sorte que la dérive simulée de déversement d'hydrocarbures modèles puisse correspondre à l'observation de satellite. Pour confirmer l'origine du déversement de pétrole détecté à une date donnée par une observation de SAR, nous avons effectué des simulations avec différentes dates de début de fuite, duré de fuite et différentes valeurs de pondération deux facteurs dominants i.e. vent et courant. Nous avons développé une nouvelle méthode pour l'assimilation de ces paramètres de fuite de pétrole à comparer avec d'une détection dérivée d'un déversement d'hydrocarbures. Nous avons appliqué la méthodologie proposée sur le plus grand accident en Indonésie, l'accident de Montara. La deuxième contribution est l'évaluation globale du risque de déversement d'hydrocarbures en Indonésie. Nous sommes concentrés sur la zone de gestion des pêches de l'Indonésie. Dans cette analyse, nous avons proposé une méthodologie qui considère le déversement de pétrole, qui a des sources différentes et leurs impacts à l'environnement, mais aussi sur les perspectives sociales et économiques. Pour l'évaluation de la vulnérabilité des zones marines protégées, nous avons également exploité le modèle de 2D lagrangien. L'accent mis sur les zones de gestion des pêches (FMA) afin de fournir une analyse synoptique sur l'ensemble du territoire maritime d’Indonésie. Chaque FMA présente les caractéristiques spécifiques des paramètres environnementaux etsocio-économiques. Nous avons évalué le risque de déversement d'hydrocarbures dans chaque zone de gestion sur la base de tous ces facteurs. Le résultat de cette étude peut être utilisé dans la planification d'une action pour réduire les impacts négatifs du déversement d'hydrocarbures.

Indonesia as the biggest archipelago has a major threat coming from oil spill. Due to the increasing concerns of environment protection for sustainable development, the government of Indonesia in cooperation with government of France developed an ocean observation system with one of its pilot applications is oil spills monitoring. This system is integrated in the operational oceanography systems within the project of Infrastructure Development of Space Oceanography (INDESO). The context of this thesis is in the frame of INDESO project particularly in the monitoring of oil spill in the Indonesian seas. Within the context above, this thesis propose new methodologies and analyses. This thesis involved two main contributions. The first contribution addressed the retrieval of oil spill drift parameters from a joint analysis of SAR observations of an oil spill and of outputs of a Lagrangian oil spill transport model. In this first part, we estimate oil spill drift parameters. The proposed framework exploited a Lagrangian oil spill transport model such that the simulated oil spill drift could match a SAR-based observation of an oil spill. In the considered 2D Lagrangian model there were two dominant factors, i.e. wind and surface current. To confirm the origin of the oil spill detected on a given date through a SAR observation, we performed simulations with various leakage starting dates, leakage durations, and different values of wind and current weighing coefficients. We developed a novel framework for the assimilation of these oil leakage parameters from a SAR-derived detection of an oil spill. We applied the proposed methodology on the most famous oil spill accident in Indonesia, the Montara case. The second contribution was the global assessment of oil spill risk inIndonesia. We focused on the 11 Indonesia Fisheries Management Area to support the sustainability development of marine and fisheries. In this analysis we proposed methodology that considered the oil spillfrom different source and their impacts not only to the environment, but also from social and economic perspectives. For the assessment of vulnerability of Marine Protected Areas to oil spill pollution, we also exploited the oil spill trajectory model. The focus was given to Fisheries Management Areas as a means to provide synoptic analysis over theentire Indonesian maritime territory. Using different information from many institutional reports, we collected and analyzed the potential source of oil spill in each FMA. Each FMA has specific characteristics in terms environmental and socioeconomic features. We assessed the oil spill risk in each FMA based on all these factors. The result of this study can be used in the mitigation planning to reduce the negative impacts of oil spill.