Détermination de la température de surface urbaine à partir des données à haute résolution spatiale

Land surface temperature retrieval in urban areas from high spatial resolution thermal infrared data

• Auteur / Autrice : Xiaopo Zheng
• Direction : Zhao-Liang Li
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l’imagerie - Télédétection
• Date : Soutenance le 07/10/2020
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Françoise Nerry
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hua Wu, Bo-Hui Tang, Jelila Labed
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : José Antonio Sobrino Rodriguez, Xavier Briottet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télédétection

Villes

Géothermie

Mots clés libres

LST

TIR

Transfert radiatif

Effet d’adjacence

Tridimensionnel

LST

TIR

Radiative transfer

Adjacency effect

Three-dimensional

Résumé

La température de la surface terrestre (LST) est un paramètre très important. Cependant, certains facteurs influencent encore la précision de la récupération du LST dans les zones urbaines, mais n’ont pas encore été bien pris en compte dans les algorithmes de récupération du LST existants: (1) l’effet d’adjacence dans la région spectrale infrarouge thermique (TIR); (2) l’impact des structures tridimensionnelles et de leur rayonnement; (3) la dépendance de la connaissance préalable de l’atmosphère et/ou de l’émissivité de la surface terrestre. Dans cette thèse, deux modèles de transfert radiatif et une nouvelle méthode de récupération du LST ont été développés pour traiter ces trois facteurs, sur ces modèles, une méthode de récupération du LST urbain à partir de mesures TIR à haute résolution spatiale a été donnée. Les résultats montrent que la précision de récupération du LST urbain pourrait être améliorée d'environ 2,0 K, indiquant les bonnes performances de la méthode proposée.

Land surface temperature (LST) is an important parameter of the Earth surface. However, there are still some factors influencing the urban LST retrieval accuracy but have not been well addressed in existing LST retrieval algorithms: (1) the adjacency effect in the thermal infrared (TIR) spectral region; (2) the impact of the three-dimensional structures and their radiation on the TIR measurements; (3) the dependence of existing LST retrieval algorithms on the information of atmosphere and/or the Earth surface emissivity. In this thesis, two forward radiative transfer models and one new LST retrieval method have been developed to deal with these three factors, based on which, a preliminary exploration on developing an improved urban LST retrieval method from high spatial resolution satellite TIR measurements has been given. Results show that the urban LST retrieval accuracy could be improved by about 2.0 K, indicating the good performance of the proposed method.