Télédétection optique et radar

Satellite du village de Nukuni sur Ono-i-Lau, Fidji. Ono-i-Lau est un groupe d'îles au sein d'un système de barrière de corail dans l'archipel fidjien des îles Lau. Photo © Planet Labs Inc.

La plus grande difficulté dans l'utilisation de la télédétection pour cartographier les habitats dans les zones tropicales et subtropicales est la couverture nuageuse élevée toute l'année, masquant les caractéristiques de l'imagerie satellitaire optique. Il existe plusieurs stratégies pour combler les lacunes créées par les nuages, par exemple en utilisant des images prises au même endroit à des jours différents pour créer une mosaïque d'images sans nuages. Pour certains habitats, comme les mangroves, les images issues de l'imagerie satellitaire radar, peu sensible à la couverture nuageuse, peuvent être utilisées pour combler les lacunes de l'imagerie optique.

Il existe des différences et des limites essentielles dans l'imagerie satellitaire optique et radar. Par exemple, l'imagerie satellitaire radar ne pénètre pas dans l'eau et n'est donc pas utile pour cartographier les récifs coralliens, mais peut être puissante pour cartographier des structures émergentes comme les mangroves.

Systèmes optiques

L'imagerie de télédétection optique est sensible aux propriétés biophysiques du type de couverture terrestre et de la végétation. Les systèmes de télédétection optique par satellite reçoivent leurs informations du rayonnement électromagnétique réfléchi par la lumière du soleil. Travaillant avec différentes longueurs d'onde, les capteurs optiques seront sensibles à la végétation photosynthétique (en utilisant le spectre proche infrarouge) et à la teneur en eau.

Spectre électromagnétique VNIR

Le spectre électromagnétique (pas à l'échelle) et son utilisation dans la télédétection par satellite (SRS). Source : Pettorelli et al. 2018

Les capteurs satellitaires tels que les missions Landsat mesurent la luminance dans un petit nombre de plages de longueurs d'onde bien définies ("bandes spectrales") dans les parties visible, proche infrarouge et infrarouge à ondes courtes du spectre électromagnétique à partir duquel il génère des signatures spectrales de l'objet sur terre.

Télédétection optique Malaisie

Image de télédétection optique du littoral du parc national de Matang à Perak, en Malaisie, en fausses couleurs. En orange foncé, les zones de mangroves, les taches jaunes indiquant la coupe à blanc par les villages où la terre est plus sèche. Crédit : Image Landsat avec l'aimable autorisation de l'US Geological Survey

Systèmes de radar

L'interprétation de l'imagerie des capteurs radar est moins intuitive que pour l'imagerie optique car ces capteurs ne perçoivent pas la couleur, mais réagissent plutôt à la géométrie de la surface, à la texture, à la structure tridimensionnelle et à la teneur en eau.

Les radars sont des capteurs actifs qui produisent leur propre rayonnement micro-ondes et sont capables de fonctionner à travers les nuages ​​et la nuit. Tous les capteurs radar d'imagerie utilisés pour la télédétection sont des radars à synthèse d'ouverture (SAR), une forme de radar qui utilise le mouvement de l'antenne radar sur une région cible pour fournir une résolution spatiale plus fine que les radars à balayage de faisceau stationnaires conventionnels.

Micro-ondes à spectre électromagnétique

Le spectre électromagnétique (pas à l'échelle) et son utilisation dans la télédétection par satellite (SRS). Source : Pettorelli et al. 2018

Les différentes longueurs d'onde du radar sont souvent appelées bandes, avec des lettres telles que X, C, L et P. Chaque bande a des propriétés différentes. La bande L est utilisée pour la cartographie de la biomasse et de la végétation en raison d'une plus grande pénétration dans une forêt, permettant une plus grande interaction entre le signal radar et les grosses branches et les troncs d'arbres.

Télédétection radar Malaisie

Image de télédétection radar du littoral du parc national de Matang à Perak, en Malaisie. En gris plus foncé se trouvent les zones de mangroves, les taches blanches indiquant la coupe à blanc par les villages où la terre est plus sèche et manque de complexité verticale. XNUMX crédit

La façon dont le rayonnement est reçu par le capteur est appelée rétrodiffusion. La rétrodiffusion donne des informations sur le type de surface et peut être utilisée pour distinguer la végétation de l'eau. Le graphique suivant illustre les trois types de rétrodiffusion.

Trois types de rétrodiffusion

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