Bien qu'elles ne représentent qu'une faible fraction de la surface terrestre, les zones urbaines abritent aujourd'hui plus de la moitié de la population mondiale et ont de forts impacts en termes d''hydrologie, de réductions des terres agricoles et d'émissions de gaz à effet de serre, tant à l'échelle locale que globale. L'observation précise des surfaces urbanisées et de leur évolution est donc essentielle pour analyser ces impacts et les réduire.
La télédétection par satellite enregistre la réflectance de surface caractéristique des zones urbaines, années après années. En particulier, les images d'archives (gratuites) des satellites Landsat de la NASA permettent de cartographier les agglomérations du monde entier avec un niveau de détails sans précédent – permettant de distinguer bâtiments, parkings, routes, etc. – depuis le début des années 1980.
Les chercheurs de l'Institut technique de Shenzhen en Chine, en collaboration avec le LSCE, ont exploité ces « instantanés » captés chaque année entre 1985 et 2015, avec une résolution voisine de 30 mètres, et ont étudié leur dynamique spatio-temporelle. Ils sont ainsi parvenus à extraire de ces données des « mesures » quantitatives, inaccessibles par d'autres voies.
Ils ont montré que les surfaces urbaines mondiales ont régulièrement progressé de près de 10 000 km2 supplémentaires chaque année. Ce taux d'expansion – cinq fois plus rapide que l'estimation admise jusque-là, réalisée à partir de données administratives de villes à travers le monde – traduit une urbanisation globale d'une ampleur sans précédent. Il est en particulier nettement supérieur à la croissance démographique.
À l'avenir, les données satellitaires seront exploitées de manière conjointe avec des modèles environnementaux et climatiques, ce qui permettra une analyse intégrée d'impacts plus complexes. Ainsi les urbanistes seront-ils mieux armés pour proposer des atténuations des risques naturels, notamment ceux liés aux inondations.