Estimation de l'humidité de surface des sols nus à partir de l'imagerie hyperspectrale à haute résolution spatiale sur le domaine optique 0.4 - 14 µm / Audrey Lesaignoux ; sous la direction de Xavier Briottet et Sophie Fabre

Date :

Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 2010

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Humidité du sol

Télédétection

Briottet, Xavier (19..-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Fabre, Sophie (19..-.... ; ingénieure) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Institut supérieur de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse ; 2007-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Résumé / Abstract : L'humidité des sols nus (en anglais Soil Moisture Content, noté SMC) constitue une variable fondamentale dans plusieurs sciences de l'environnement. Pour mesurer le SMC, les données de télédétection, qui présentent de grandes couvertures spatiale et temporelle ainsi que des résolutions spatiales éleb=vées, offrent de multiples avantages par rapport aux méthodes in situ. Parmi les données de télédétection, l'imagerie hyperspectrale aéroportée procure une information très détaillée d'une scène, puisque chaque pixel du paysage observé possède une signature spectrale caractéristique. L'objectif de ce travail de thèse est donc d'estimer le SMC à partir de l'imagerie hyperspectrale aéroportée à haute résolution spatiale dans le domaine optique 0.4 - 14 µm. Dans un premier temps, à partir de propriétés optiques de référence mesurées en laboratoire plusieurs critères d'estimation du SMC ont été établis, évalués et comparés sur le domaine optique. De plus, un modèle empirique de réflectance de sol a été développé afin de simuler la signature spectrale d'un sol pour un SMC donné. Ce modèle est inversé pour estimer le contenu en eau à partir des réflectances spectrales. Ensuite, une chaîne de traitement a été développée afin d'estimer le contenu en eau des sols à partir d'acquisitions hyperspectrales aéroportées. Une analyse de sensibilité et des performances de la chaîne de traitement, prenant en compte des défauts d'étalonnage instrumentaux, de la connaissance des conditions atmosphériques, de la méthode de correction atmosphérique et des approches d'estimation du SMC à partir de la réflectance de surface, a été réalisée. Finalement, les critères du SMC établis pour le domaine 0.4 - 2.5 µm ont été validés en exploitant une campagne avec information terrain sur le site de Garons (France) avec l'instrument aéroporté HyMap. Les résultats montrent que le SMC est estimé avec une précision équivalente à celle des méthodes existantes dans la littérature.