Cours de télédec

1. Télédétection

2. DÉFINITION
• Le mot télédétection (en anglais « remote sensing ») désigne
l'ensemble des techniques qui permettent d'étudier à distance des
objets ou des phénomènes. Le néologisme « remote sensing » fait
son apparition aux Etats-Unis dans les années soixante, lorsque des
capteurs nouveaux viennent compléter la traditionnelle photographie
aérienne. Le terme de télédétection a été introduit officiellement
dans la langue française en 1973 et sa définition officielle est la
suivante :
• « Ensemble des connaissances et techniques utilisées pour
déterminer des caractéristiques physiques et biologiques d’objets par
des mesures effectuées à distance, sans contact matériel avec ceux-
ci. » Commission interministérielle de terminologie de la
télédétection aérospatiale, 1988.

3. Principe de la télédétection
• La télédétection est le fruit de l'interaction entre
trois éléments fondamentaux : une source
d'énergie, une cible et un vecteur. Ainsi, l’oeil est
un excellent dispositif de télédétection; il joue le
rôle d’un vecteur qui estime la quantité et la
nature d’énergie de la lumière visible réfléchie
produite par une source externe (soleil, projecteur,
..), et en déduit des informations à propos de notre
environnement (cible). Le principe de base de la
télédétection est analogue à celui de la vision de
l'homme :

4. Principe de la télédétection
• La cible étant la portion de la surface
terrestre observée par le satellite, et
dont la taille peut varier de quelques
dizaines à plusieurs milliers de
kilomètres carrés ;
• La source d'énergie ; l'élément qui
"éclaire" la cible d’une onde
électromagnétique.
• Il s’agit généralement du soleil
ou du capteur.
• Le vecteur ou plate-forme de
télédétection mesure l'énergie
(rayonnement électromagnétique)
réfléchie par la cible, puis un
émetteur renvoie l'image sur Terre
vers des systèmes de collecte et
analyse de données.

5. Rayonnement électromagnétique
• Le rayonnement électromagnétique est une forme de
propagation de l’énergie dans la nature, dont la forme
qui nous est la plus familière est la lumière visible telle
que la perçoit l’oeil humain. Le rayonnement est
reconnu par les physiciens comme un phénomène
ondulatoire, en relation avec l’électricité et le
magnétisme. Ainsi, une onde électromagnétique
correspond à la vibration simultanée dans l’espace d’un
champ électrique et d’un champ magnétique
• Elle se caractérisée par:

6. Rayonnement électromagnétique
• Sa période T : le temps au bout
duquel le champ électrique ou
magnétique effectue un cycle ;
• Sa fréquence ν (en Hertz, ou dans
le cas de la télédétection
caractérisée par des fréquences
très élevées, les mesures sont
kHz, MHz ou GHz) : qui est le
nombre d’oscillations par unité
de temps ;
• Sa longueur d’onde ou amplitude
λ : (m, μm) la distance entre deux
crêtes consécutives ;
• Sa vitesse de propagation dans le
vide (vitesse de la lumière) de
l’ordre de 300 000 km/s.
• rrr
D’après Bonn et Rochon, 1992

7. Interaction rayonnement et cible
• Lorsque le rayonnement parvient à la surface
de la Terre, il va interagir avec celle-ci. La
nature des interactions est fonction à la fois
du rayonnement et des propriétés spectrales
des surfaces. La surface peut absorber
l'énergie, la transmettre ou réfléchir l'énergie
incidente.
•
 L'absorption se produit lorsque l'énergie du
rayonnement est absorbée par la cible.
 La transmission se produit lorsque l'énergie
du rayonnement passe à travers la cible.
 La réflexion lorsque la cible redirige
l'énergie du rayonnement. En télédétection,
nous mesurons le rayonnement réfléchi par
une cible. La réflexion peut être soit
spéculaire ou elle peut être diffuse
représentent deux modes limites de réflexion
de l'énergie.

8. Acquisitions des données : Satellites
et capteurs
• Les données sont acquises grâce à des capteurs. Ils sont placés sur
des véhicules appelés plate forme.
• Un plate forme est une structure ou support sur lequel peut être
installé l’ensemble des capteurs et leurs annexes afin d’enregistrer
adéquatement l’énergie réfléchie ou émise par une surface ou une
cible donnée la plate forme peut également comprendre des
équipements de mesure ou de commande
• Les satellites
• Un satellite est un vaisseau spatial mis au dessus de la terre placé à
une trajectoire appelée orbite. En télédétection on utilise deux (2)
types de satellites

9. Comportement spectral des objets à
la surface de la terre
 La végétation : Les feuilles de la végétation contiennent de la chlorophylle. La
chlorophylle est une molécule qui absorbe fortement les rayons bleus et rouges, et
qui réfléchit dans le vert. C’est pourquoi la végétation nous apparaît verte.
 L’eau : L’eau absorbe plus les grandes longueurs d’onde (proche infrarouge, rouge
et vert) et réfléchit plus les petites longueurs d’onde (bleu). C’est pourquoi elle
nous apparaît bleue (ou bleu vert si l’eau contient des algues vertes). En
télédétection, l’eau apparaîtra lumineuse dans le bleu et peu lumineuse (donc
sombre) dans le vert, le rouge et le PIR.
 La glace : La glace a une réflectance forte dans le visible et faible dans le proche
infrarouge. Dans ce domaine spectral, elle est d'autant plus réfléchissante que les
cristaux sont plus petits.
 Les sols nus : Les sols nus sont réfléchissants pour tous les rayons bleus, verts,
rouges et PIR : ils apparaissent très lumineux et donc « blancs » en télédétection.
Un sol humide ne réfléchit pas les rayons PIR, car l’eau absorbe ces rayonnements.