Cours de Télédétection PDF

Introduction: La télédétection est l'ensemble des techniques utilisées pour déterminer à distance les propriétés d’un phénomène naturel d'objets anthropiques ou naturels Le climat La Géologie Dr zazi lye  Types d...

Introduction: La télédétection est l'ensemble des techniques utilisées pour déterminer à distance les propriétés d’un phénomène naturel d'objets anthropiques ou naturels Le climat La Géologie Dr zazi lye  Types de télédétection: Télédétection Passive: Les capteurs passifs enregistrent le rayonnement naturellement émis ou réfléchi par des objets en fonction de la lumière du soleil ou d'autres sources naturelles.Exemples de capteurs passifs : Les capteurs optiques et infrarouges (comme ceux présents sur les satellites Landsat, Sentinel-2).Limite : Ils nécessitent une source externe de rayonnement, et leur acquisition est limitée par les conditions météorologiques et la Télédétection active lumière du jour. Les capteurs actifs émettent leur propre rayonnement vers la surface de la Terre et enregistrent le signal réfléchi. Cela leur permet de fonctionner indépendamment de la lumière du soleil ou des conditions météorologiques.Exemple de capteur actif : Le radar à synthèse d’ouverture (SAR), utilisé sur des satellites comme Sentinel-1 ou RADARSAT, qui émet des ondes radar et mesure leur retour après avoir interagi avec la surface terrestre.Avantages : Fonctionne jour et nuit, Dr zazi lye La longueur d’onde ( λ ) C’est la longueur d’un cycle d’une onde, la distance séparant deux crêtes successives. le nanomètre 1 nm = 10-9 mètre le micromètre 1 μm = 10-6 mètre La fréquence ( ν ) elle traduit le nombre de cycles par unité de temps. le kilohertz 1 kHz = 103 Hz le mégahertz 1 MHz = 106 Hz le gigahertz 1 GHz = 109 Hz Dr zazi lye Le spectre électromagnétique Dr zazi lye  Le rayonnement et l'atmosphère Lors de son trajet depuis la source (le soleil) vers la cible (surface terrestre), puis de la cible vers le capteur, le rayonnement électromagnétique subit des interactions avec les molécules gazeuses et les particules () Dr zazi lye Deux phénomènes essentiels se produisent : l'absorption et la diffusion atmosphériques Les molécules gazeuses et particules présentes dans l’atmosphère vont provoquer un blocage et/ou une déviation du rayonnement, diminuant ainsi l’énergie transportée par le rayonnement électromagnétique. Dr zazi lye En télédétection et en physique de l'atmosphère, la diffusion (ou dispersion) fait référence à la manière dont le rayonnement électromagnétique (REM), tel que la lumière, est dévié ou dispersé lorsqu'il traverse l'atmosphère ou interagit avec des particules et des surfaces. Il existe plusieurs types de diffusion, chacun dépendant de la taille des particules par rapport à la longueur d'onde du rayonnement incident. Voici les principaux types de diffusion : Dr zazi lye 1. Diffusion Rayleigh Définition : La diffusion Rayleigh se produit lorsque les particules dispersantes (comme les molécules d'air) sont beaucoup plus petites que la longueur d'onde de la lumière incidente. Caractéristiques : Affecte principalement les longueurs d'onde courtes (comme le bleu et le violet dans le spectre visible). La lumière est dispersée dans toutes les directions.Elle est responsable de la couleur bleue du ciel. La lumière bleue a une longueur d'onde plus courte que la lumière rouge, donc elle est plus diffusée par les molécules de l'atmosphère. Dr zazi lye 2. Diffusion Mie Définition : La diffusion Mie se produit lorsque la taille des particules est comparable à la longueur d'onde du rayonnement incident. Cela inclut des particules comme les gouttelettes d'eau, les poussières, les aérosols et les polluants. Caractéristiques : La lumière est principalement diffusée vers l'avant, avec une certaine dispersion latérale. Contrairement à la diffusion Rayleigh, la diffusion Mie ne dépend pas fortement de la longueur d'onde. Elle affecte donc la lumière de toutes les couleurs de manière relativement égale, ce qui explique l'aspect blanc ou gris des nuages. La diffusion Mie joue un rôle important dans la visibilité et l'apparence du ciel lors de la présence d'aérosols ou de polluants (ex. : ciel blanchâtre en raison de la pollution). Exemple : Diffusion de la lumière par les gouttelettes d'eau dans les nuages. Dr zazi lye 3. Diffusion non sélective Définition : La diffusion non sélective se produit lorsque les particules sont beaucoup plus grandes que la longueur d'onde du rayonnement incident. Ce type de diffusion ne dépend pas de la longueur d'onde. Caractéristiques : La lumière est diffusée dans toutes les directions, de manière égale pour toutes les longueurs d'onde. C'est ce type de diffusion qui est responsable de l'apparence blanche des nuages ou du brouillard. Les particules d'eau sont suffisamment grandes pour diffuser toutes les longueurs d'onde de manière égale, produisant une lumière blanche. Exemple : Diffusion par des grosses gouttes de pluie ou des cristaux de glace. Dr zazi lye  Résumé comparatif des différents types de diffusion Taille des particules (par Dépendance à la Type de diffusion Exemple typique rapport à la longueur d'onde longueur d'onde) Particules Oui (favorise les Rayleigh beaucoup plus longueurs d'onde Ciel bleu petites courtes, ex. bleu) Faible (toutes les Particules de taille Nuages, pollution Mie longueurs d'onde comparable atmosphérique sont affectées) Non (toutes les Particules longueurs d'onde Brouillard, nuages Non sélective beaucoup plus diffusées blancs grandes également) Dr zazi lye