Télédétection

Question 1

Def. Télédetection

Answer 1

Technique qui, par acquisition d’images, permet d’obtenir de l’information sur la surface de la Terre sans contact direct avec celle-ci. La télédétection englobe tout le processus qui consiste à adopter et à enregistrer l’énergie d’un rayonnement électromagnétique émis ou réfléchi, à traiter et à analyser l’information pour ensuite mettre en application cette information.

Question 2

Albédo

Answer 2

Fraction de la lumière que réfléchit ou diffuse un corps non lumineux.

Question 3

Aspérité

Answer 3

Partie saillante d’une surface inégale.

Question 4

7 étapes de la télédetection

Answer 4

1. Source d’énergie ou d’illumination
2. Rayonnement et atmosphère
3. Interaction avec la cible
4. Enregistrement de l’énergie par le capteur
5. Transmission, réception et traitement
6. Interprétation et analyse
7. Application

Question 5

Longueur d’onde

Answer 5

Longueur d’un cycle d’une onde (distance entre deux crête successive. L’unité de mesure est le mètre ou un de ces sous-multiples :

• nano-mètres (10¨^-9 mètres)
• micro-mètres (10^-6 mètres)
• millimètres (0.001 mètres)
• centimètre (0.01 mètres)

Question 6

Fréquence

Answer 6

Herz Hz, nombre d’oscillation par unité de temps (s)

Question 7

Les ondes les plus utilisées

Answer 7

1. ultraviolet : la plus petite longueur d’onde utilisé en télédétection (de 0,2 à ,4 um). Certains matériaux de la surface terrestre, surtout des roches et minéraux, entrent en fluorescence ou émettent de la lumière visible quand ils sont illuminés par un rayonnement ultraviolet.
2. spectre visible : cette partie du spectre est la seule visible pour l’être humain. Il s’étend de 0,4 à 0,7 um :
   - violet : 0,4 - 0,446um
   - bleu : 0,446 - 0,500um
   - vert : 0,500 - 0,578um
   - jaune : 0,578 - 0,592um
   - orange : 0,592 - 0,620um
   - rouge : 0,620 - 0,7um
3. Infrarouge : cette partie du spectre s’étend de 0,7 à 1,5um. Il se divise entre :
   - les IR proches
   - les IR moyens
   - les IR thermiques
4. Hyperfréquence : les hypers fréquences s’étendent d’environ 1mm à 1m. Elles sont utilisées pour la détection de l’eau dans l’atmosphère ainsi que la détection de certaines molécules de l’atmosphère (ozone)

Question 8

3 types de diffusions

Answer 8

1. Diffusion de Rayleigh : se produit lorsque la taille des particules est inférieure à la longueur d’onde du rayonnement. Ceci dévie de façon plus importante les courtes longueurs d’ondes. Ceci se produit plus dans la haute atmosphère.
2. Diffusion de Mie : les particules sont presque aussi grandes que la longueur d’onde du rayonnement. Ceci affecte les basses couches de l’atmosphère ou les grosses particules sont abondantes.
3. Diffusion non-sélective : les particules sont beaucoup plus grosses que la longueur d’onde du rayonnement. Ceci affecte les basses couches de l’atmosphère ou les grosses particules sont abondantes.

Question 9

Absorbtion

Answer 9

Survient lorsque les grosses molécules de l’atmosphère absorbent l’énergie de diverses longueurs d’ondes.

Question 10

Réfléxion

Answer 10

La réflexion en optique désigne un des phénomènes qui intervient lors de l’incidence de la lumière sur un matériau. La part de la lumière qui n’est ni absorbée, ni transmise est dite réfléchie. C’est ce phénomène qui explique que l’on voie un objet éclairé par une source (par exemple le soleil ou une lampe) : la lumière émise par la source se réfléchit sur l’objet et vient vers notre œil. La réflexion de la lumière dépend largement des propriétés de la lumière, comme sa longueur d’onde ou son intensité, et des propriétés du milieu de propagation et du milieu sur lequel le faisceau arrive. Il existe deux types de réflexion de la lumière : spéculaire ou diffuse, suivant la nature du matériau et de l’interface.

Question 11

Signature spectrale

Answer 11

La signature spectrale est l’émission électromagnétique caractéristique d’un objet en fonction de la longueur d’onde. En télédétection infrarouge, les images de la Terre prises à partir d’un satellite ou d’un avion sont analysées en se référant à une bibliothèque de signatures spectrales des différents végétaux et minéraux. Chaque type de plantes ou d’arbres possède une signature spectrale unique qui dépend de sa croissance, mais aussi des conditions et contraintes environnementales (humidité, température, etc.). L’analyse des images satellitaires permet par exemple de déterminer avec une bonne précision le rendement attendu des récoltes.

Question 12

Vecteur

Answer 12

pour enregistrer l’énergie réfléchie ou émise par une surface ou une cible donnée le capteur est installé sur une plate-forme distante de la surface de la cible observée. Ces plates formes peuvent être situé près de la surface terrestre comme par exemple : avion, ballon, ou à l’extérieur de l’atmosphère terrestre comme par exemple : avion, ballon ou sinon à l’éxterieur de l’atmosphère par exemple : vehicule spatial ou sattelite.

Les capteurs sont souvent placés au sol :

• echelle
• échaffaudage
• édifice élevé
• grue

Question 13

3 types d’orbite

Answer 13

• circulaire
• héliosynchrone
• géostationnaire

Question 14

Satellite

Answer 14

Un satellite artificiel est issu de l’activité humaine et mis en orbite par l’homme. Ces termes désignent donc un objet envoyé par l’Homme dans l’espace et animé d’un mouvement périodique autour d’un corps de masse prépondérante, ce mouvement étant principalement déterminé par le champs de gravité de ce dernier.

Question 15

Les dates importantes

Answer 15

• 1827 : première photo aerienne
• 1858 : premier ballon avec appareil photo
• 1939~1945 : dvp fort de la photo aérienne
• 1948 : première photo de l’espace
• 1972 : ERTS (LANSAT) premier satellite d’observation géographique
• 1986 : SPOT premier satellite européen

Question 16

Fauchée/zone de balayage

Answer 16

bande de terrain visée par un système de détection.

Question 17

Cycle orbital

Answer 17

la trajectoire du satellite (Nord-Sud) et la rotation de la Terre donne un mouvement apparent au satellite qui permet à la fauchée du capteur d’observer une nouvelle région à chacun des passages consécutifs du satellite.

Question 18

Cycle de passage

Answer 18

Période de temps nécessaire pour que le satellite revienne au dessus d’un point nadir pris au hasard

Question 19

Point nadir

Answer 19

point sur la surface de la Terre qui se retrouvent directement au dessus de la trajectoire du satellite.

Question 20

Période de revisite

Answer 20

Temps écoulé entre deux observations d’une même zone. Il peut être différent d’un cycle orbital en raison de l’existence de capteurs orientales.

Question 21

Différentes distorsions de l’imagerie radar

Answer 21

• effet foreshortening
  Quand le faisceau radar atteint la base d’une grande structure inclinée vers le radar (par exemple une montagne) avant d’atteindre son sommet, il peut se produire du repliement (foreshortening)
• effet layover
  Un autre type de repliement (layover) se produit quand le faisceau radar atteint le sommet d’une cible élevée (B) avant d’atteindre sa base (A). Le signal de retour du sommet de la cible sera reçu avant le signal de la base. Il en résulte un déplacement vers le radar du sommet de la formation par rapport à sa vraie position au sol, ce qui a pour effet de le replier sur sa base (B’ à A’).
• taux d’humidité et propriété électrique de la cible
• effet de chatoiement radar

Question 22

Distorsion de l’image radar

Answer 22

Comme c’est le cas pour tous les systèmes de télédétection, la géométrie de visée d’un radar cause une certaine distorsion de l’image résultante. Cependant, il existe des différences essentielles pour l’imagerie radar, dues à la géométrie de visée latérale et au fait que le radar est fondamentalement un instrument mesurant une distance (c’est-à-dire un instrument de télémétrie). La distorsion due à l’échelle oblique se produit parce que le radar mesure la distance des objets obliquement au lieu de mesurer la vraie distance horizontale au sol. Cela résulte en des variations d’échelle de la portée proximale à la portée distale

Question 23

2 techniques pour réduire l’effet de chatoiement

Answer 23

• traitement multi-visée :
  Consiste en l’acquisition de plusieurs images distincts d’une même scène.
• filtrage spatiale :
  Consiste à entraîner une fenêtre de quelques pixels qui l’entoure

Question 24

Interpréter des images satellites

Answer 24

• culture géographique
• couleurs
• éviter les jugements pré-conçues (blanc = nuage ? non pas forcément)

7 critères de description des objets :

• tons
• tailles
• formes
• patrons
• textures
• ombres et associations

Question 25

Satellite FR

Answer 25

- SPOT (Système Pour l'Observation de la Terre) par le CNES a Toulouse, le 1er satellite a été lancé en 1986 (spot-1); orbite polaire et héliosynchrone ; parfait orbite = altitude variable aux pôles, altitude constante moyenne et basse latitude. Entre 14 et 26 révolution(101minutes)/jour ; cycle de 20 jours ; satellite balayeur multi bande HRV SPOT 5 = capteurs HRS (Hautes résolutions stéréoses) décalage angulaire entre 2 images -> stéréoseopie : reconstitution 3D du relief. Les deux capteurs sont espacés (acquisition simultanée des 2 images d'un couple stéréoscopique -> MMT modèle numérique de terrain.