Étendre l’accès aux données d’observation satellitaire : Quels enjeux pour la vie privée, la sécurité et la confiance ?

Les satellites permettent d’observer des portions de plus en plus importantes de la Terre en quasi-temps réel, avec un niveau de détail croissant. En 2024, l’Enquête géologique des États-Unis a dénombré quelque 472 satellites d’observation de la Terre en orbite, dont 202 opérés par des administrations publiques et 270 par des acteurs privés. Positionnés à plusieurs centaines de kilomètres d’altitude, ils peuvent observer la Terre à travers la couverture nuageuse et dans l’obscurité, et cartographier un même endroit jusqu’à 12 fois par jour. Ce qui relevait autrefois du domaine des administrations publiques ou des films d’espionnage est aujourd’hui accessible au plus grand nombre, puisque les satellites commerciaux peuvent être dirigés, à titre onéreux, depuis le confort de son domicile.

Qui plus est, la qualité et la disponibilité des images s’améliorent rapidement. En 2023, une entreprise américaine a publié une image radar à synthèse d’ouverture d’une résolution jamais vue dans le cadre d’un usage commercial, donnant à voir la surface de la Terre avec une résolution de 16 cm. En mars 2025, un capteur commercial offrant une résolution de 10 cm a été placé en orbite. Et ce n’est que le début, puisqu’avec les progrès en matière de miniaturisation, la convergence avec d’autres technologies (dans les domaines de l’optique ou de la photonique) et la baisse des coûts de lancement, il devient moins onéreux d’envoyer des capteurs ultra-perfectionnés dans l’espace, et un nombre croissant de pays et d’opérateurs produisent des données d’observation de la Terre. Les fournisseurs de données publics et privés se complètent, plusieurs programmes gouvernementaux fournissant des données gratuites et ouvertes, tandis que les satellites commerciaux desservent souvent des marchés de niche.

Les satellites d’observation de la Terre ne produisent pas seulement des images optiques ou radar : ils captent également d’autres émissions électromagnétiques, notamment des ondes radioélectriques. On propose depuis peu, à titre commercial, une surveillance par radiofréquence (RF) depuis l’espace. Les satellites peuvent détecter les signaux RF tels que ceux émis par des radars maritimes, des balises de détresse, voire des radios portatives si le signal est suffisamment fort. Alliée à d’autres sources de données et à l’analyse des signaux, la surveillance par radiofréquence est à même de localiser voire d’identifier l’émetteur.

Dans ce contexte d’augmentation de la disponibilité des données, l’IA a révolutionné l’analyse de l’imagerie satellitaire grâce à l’automatisation de la classification des images, la détection des changements et la modélisation prédictive. Les observations satellitaires peuvent aider à suivre plus aisément l’utilisation et les changements d’affectation des terres, faire progresser les sciences océaniques, la météorologie et la climatologie, et soutenir un large éventail d’activités opérationnelles d’utilisateurs publics ou commerciaux. Par exemple : 

• Le programme de Surveillance agricole mondiale combine des données d’observation de la Terre, des informations météorologiques et des modèles entraînés par l’IA pour prédire la nature des cultures, et où et quand elles poussent dans le monde, afin de favoriser la transparence des marchés et de pouvoir déclencher rapidement l’alerte en cas de déficit de production
• L’initiative Global Human Settlement Layer allie l’apprentissage automatique, l’imagerie satellitaire, les données de recensement et des données du secteur privé en vue d’estimer la superficie construite et la population à l’échelle mondiale. Les cartes comme celles proposées par cet outil sont essentielles dans des zones où la collecte de données de recensement est peu fréquente ou de mauvaise qualité ; elles sont utilisées, par exemple, par le Programme alimentaire mondial des Nations Unies pour étayer l’évaluation des besoins.
• Le système Methane Alert and Response System utilise l’IA et l’imagerie satellitaire hyperspectrale pour signaler automatiquement les possibles émissions sur des sites surveillés.  

L’apparition de modèles de fondation basés sur des données d’observation de la Terre pourrait encourager plus encore l’utilisation des données d’imagerie par satellite, puisqu’ils réduisent les besoins d’expertise technique avancée et d’accès à des jeux de données d’entraînement, tout en renforçant les capacités d’analyse. Un partenariat conduit par la NASA et IBM a donné naissance aux modèles Prithvi d’observation de la Terre, des conditions météorologiques et du climat, avec à la clé des applications pour l’estimation des flux de carbone, la détection des glissements de terrain, l’estimation de l’intensité des feux, l’identification des caractéristiques des cultures, la cartographie des inondations, etc.

Ce qui faisait jadis exclusivement partie de la panoplie d’outils des gouvernements est aujourd’hui à la portée d’autres acteurs, y compris des médias et de groupes non gouvernementaux. Les programmes publics d'observation de la Terre menés sur le long terme donnent accès à des données cruciales qui permettent aux scientifiques et aux analystes de suivre l'évolution de l'utilisation des terres et des océans au fil du temps, ce qui alimente ensuite des activités commerciales à valeur ajoutée. Les journalistes utilisent activement l’imagerie satellitaire librement accessible dans leurs articles. Pour les données commerciales haute résolution qui complètent les séries chronologiques de données publiques, de nombreux opérateurs de satellites ont noué des partenariats avec « des médias dignes de confiance et respectés ». L’imagerie satellitaire joue ainsi un rôle croissant dans la couverture médiatique des conflits armés et aide à évaluer les dommages sur le terrain.

Les données satellitaires sont également de plus en plus utilisées par les groupes de protection de l’environnement. Le programme de surveillance dénommé Monitoring of the Andes Amazon Program associe des images satellite en libre accès et commerciales à des drones et des radars pour repérer les cas de déforestation les plus urgents dans une zone couvrant l’ensemble du bassin amazonien. Le programme Global Fishing Watch offre quant à lui un libre accès à des ressources telles que des cartes et des informations sur les navires pour l’analyse des activités humaines en mer, à partir de différents types de données satellitaires. 

Enfin, l’imagerie satellitaire peut être utilisée pour défendre les droits humains, aux fins par exemple de la reconnaissance des charniers, de la détection de l’exploitation illégale de terres autochtones ou de la surveillance des crises humanitaires, y compris des déplacements de réfugiés.

L’une des principales caractéristiques de l’observation de la Terre tient au fait qu’elle se prête à un double usage : il n’est pas rare que les satellites utilisés pour la surveillance de la pêche illégale puissent aussi servir à la détection de mouvements de troupes militaires.

En février 2022, l’entreprise américaine Maxar a publié des images satellites montrant des troupes russes massées le long de la frontière avec l’Ukraine. Depuis lors, des images commerciales à haute résolution et des images radar ont été utilisées pour surveiller les activités militaires et attester des destructions sur le terrain en quasi-temps réel. La même année, l’Agence nationale du renseignement géospatial des États-Unis a indiqué utiliser des données produites par plus de 200 satellites commerciaux et quelque 100 entreprises différentes, pour ce qui a constitué une utilisation sans précédent du renseignement géospatial commercial.

L’échange de telles images et données sur le marché va de pair avec une perte de contrôle de la façon dont elles sont utilisées et par qui. L’utilisation plus large et intensive des données d’observation de la Terre et la convergence technologique avec l’intelligence artificielle suscitent par conséquent des inquiétudes quant à la sécurité nationale, la protection de la vie privée et l’utilisation éthique de ces données :

• Sécurité nationale : la disponibilité accrue de données de plus haute résolution pose des problèmes de sécurité liés à une exploitation malveillante des informations sur les mouvements de troupes militaires, les infrastructures physiques, les feux de forêt, etc. D’un point de vue militaire, l’imagerie spatiale et la veille automatique assistées par l’IA pourraient nous rapprocher de l’hypothèse de la « singularité GEOINT » (pour GEOspatial INTelligence, ou renseignement géospatial), où l’on disposerait en temps réel d’informations complètes sur l’ensemble des activités physiques terrestres. 
• Confidentialité et utilisation éthique des données : l’imagerie satellitaire de plus haute résolution peut porter atteinte à la vie privée et aux libertés individuelles en permettant la surveillance des déplacements et des horaires des individus, et la cartographie d’espaces clos tels que des jardins privés. Il pourrait dès lors être possible de reconnaître des personnes à l’aide du contexte et d’autres sources de données. Pour autant, la principale problématique n’est pas nécessairement la confidentialité des données individuelles, puisqu’il existe d’autres technologies de surveillance généralement moins coûteuses, mais tient à des phénomènes à plus grande échelle. Par exemple, les données satellitaires peuvent révéler des informations sensibles sur des groupes tels que des populations vulnérables ou des camps de réfugiés. Qui plus est, l’asymétrie d’accès à l’information concernant les caractéristiques physiques d’un environnement (les niveaux d’eau, par exemple) pourrait créer des avantages économiques inéquitables dans le cadre des transactions foncières. Il devient donc nécessaire de mener une réflexion sur l’utilisation éthique des données d’observation de la Terre en lien avec la collecte, le partage et la propriété des données. 
• Nécessité de renforcer la confiance dans l’imagerie satellitaire et des prédictions de l’IA : l’exploitation des données d’observation de la Terre au-delà des communautés d’experts telles que les agences gouvernementales et des groupes d’utilisateurs commerciaux (pour l’agriculture de précision, par exemple) s’est jusqu’à présent révélée difficile en raison du coût élevé des investissements et des rendements commerciaux incertains, de la nécessité de traiter et de calibrer ces données par rapport à d’autres ensembles de données et de l’absence d’ensembles de données de référence ou de leur piètre qualité (par exemple, des études économiques dans les pays à faible revenu) pour la validation des modèles fondés sur les données satellitaires. L’utilisation de modèles d’IA pourrait dans certains cas non pas réduire, mais au contraire renforcer la défiance à l’égard de ces technologies. Il semble qu’on ait de plus en plus recours, pour l’observation de la Terre, à des méthodes d’IA qui ne sont pas explicables. Les efforts en faveur de l’utilisation de modèles interprétables, tels que ceux employés par le Centre commun de recherche de l’UE pour mettre en place le programme Global Human Settlement Layer, sont donc particulièrement importants. 
• Risque croissant de mise à disposition d’images satellitaires fausses ou incorrectement utilisées : avec l’essor de la désinformation numérique, la confiance dans les données satellitaires peut être mise à mal par les images fausses, mal interprétées ou intentionnellement déformées. En 2025, par exemple, des images satellitaires hypertruquées ont été utilisées à plusieurs reprises pour exagérer l’effet des frappes militaires dans des conflits en cours. Plus fondamentalement, l’intégrité de la chaîne d’approvisionnement en images satellitaires est exposée à des risques de falsifications malveillantes. Plusieurs satellites d’observation de la Terre essentiels à la gestion des catastrophes nationales et mondiales envoient des signaux non authentifiés ou déchiffrables, ce qui expose les images à des attaques par mystification en vue d’un usage malveillant.

Les pouvoirs publics peuvent prendre des mesures pour aider tout à la fois à maximiser les effets positifs de ces technologies convergentes et à minimiser les risques qu’elles peuvent présenter :

Jusqu’à présent, seul un petit nombre de pays de l’OCDE ont mis en place une règlementation explicite en matière de données d’observation de la Terre. En 2024, ces pays comprenaient le Canada, la France, l'Allemagne, le Japon et les États-Unis. Ces réglementations fixent les conditions de déclaration et/ou de diffusion de données du secteur privé à des fins de sécurité nationale, en tenant généralement compte de caractéristiques techniques telles que la résolution temporelle, spatiale et spectrale ou les domaines de fréquences. Au Japon, par exemple, il existe des seuils d’octroi de licence liés à l’« exactitude de distinction de la cible », notamment s’agissant des véhicules ou des navires ; pour les capteurs optiques, cette exactitude ne doit pas dépasser deux mètres. La Corée privilégie une approche plus large et applique des règles de sécurité strictes aux données géographiques par le biais de la loi relative à la gestion de l’information géospatiale, dont l’interdiction d’exporter des données cartographiques publiques. 

Face à la concurrence internationale croissante en matière de données d’observation de la Terre, les États-Unis ont mis en place en 2020 un nouveau processus d’octroi de licence à plusieurs niveaux pour les systèmes d’observation de la Terre du secteur privé, qui associe la rigueur réglementaire à l’existence et aux capacités technologiques de la concurrence étrangère. Cette approche pragmatique, qui suppose un transfert du risque vers l’administration américaine, représente un changement de paradigme, l’accent étant mis non plus sur les spécifications technologiques mais davantage sur les comparaisons internationales.

Dans le secteur spatial, les espaces d’innovation interdisciplinaires et les plateformes de données avancées sont au cœur de la convergence technologique qui sous-tend l’observation moderne de la Terre. Des pôles d’innovation comme le Φ-lab de l’Agence spatiale européenne ou, aux États-Unis, le Jet Propulsion Laboratory favorisent la collaboration entre spécialistes de l’observation de la Terre, équipes de recherche en IA et spécialistes de l’optique, de la robotique et des technologies quantiques, à l’appui de la mise au point de nouvelles applications et de nouveaux systèmes spatiaux qui ne pourraient pas voir le jour isolément. Cette convergence est renforcée par des plateformes collaboratives axées sur l’analytique et le partage de données, parmi lesquelles Destination Terre, de l’Union européenne, l’Earth System Observatory de la NASA, le programme de diffusion de données ouvertes de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) aux États-Unis, ou Digital Earth en Australie.

Le Cadre de l’OCDE relatif à la gouvernance anticipative des technologies émergentes recommande de recourir à la réflexion et l’analyse prospectives et à l’évaluation des technologies pour anticiper les défis à venir, tout en mettant au point des systèmes réglementaires adaptatifs intégrant des processus d’expérimentation des politiques tels que des laboratoires d’innovation en matière d’action publique et des bacs à sable réglementaires. Dans le secteur spatial, les États-Unis ont publié en 2023 le Novel Space Activities Authorization and Supervision Framework, un processus de collaboration entre des acteurs publics et privés cherchant à respecter les intérêts et obligations nationaux et internationaux tout en minimisant les retards inutiles, les redondances entre les organismes et l’insécurité réglementaire. 

L’observation de la Terre est de plus en plus intégrée aux exercices de prospective nationaux et internationaux – un intérêt particulier étant porté aux recoupements avec l’apprentissage automatique et les technologies quantiques pour améliorer la détection et le traitement des données. Par exemple, le Royaume‑Uni s’est penché sur les implications des technologies émergentes pour la politique réglementaire spatiale du pays. L’Union européenne s’intéresse également aux possibilités et aux risques futurs liés aux technologies spatiales, y compris à l’observation de la Terre.

Le secteur de l’observation de la Terre s’est transformé au cours des 15 dernières années et les décennies à venir devraient voir une accélération des changements, qui seront source à la fois de possibilités et de risques. L’OCDE encourage les pouvoirs publics à actualiser leurs systèmes réglementaires afin de faciliter l’innovation et les échanges de produits de données satellitaires, tout en garantissant une protection adéquate des intérêts nationaux et des libertés fondamentales individuelles et collectives.

Le Forum de l'OCDE sur le secteur spatial est une plateforme internationale qui rassemble des acteurs de la communauté spatiale mondiale et au-delà pour échanger sur les questions économiques liées aux activités dans l'espace. Le Forum vise à améliorer la mesure de l’économie spatiale et de ses impacts plus larges et offre un cadre idéal pour la recherche et les discussions.