Estimation du contenu biochimique d'un couvert végétal à partir de données haute résolution spectrale acquises au niveau satellitaire : [thèse soutenue sur un ensemble de travaux]

Retrieving canopy biochemical content from high spectral resolution data acquired at the satellite level. Speciality: remote sensing

• Auteur / Autrice : Thierry Fourty
• Direction : Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Télédétection
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules végétales

Plantes -- Composition chimique

Satellites artificiels en télédétection

Résumé

Comprendre les cycles bio-geo-chimiques des ecosystemes terrestres, et au dela les effets des changements globaux, necessite la connaissance des teneurs des composes biochimiques foliaires (proteines, lignine, cellulose, etc). Puisque ces composes participent a l'elaboration de la signature spectrale, l'objectif de cette these etait de cerner les potentialites de la teledetection satellitaire infrarouge haute resolution spectrale pour estimer le contenu biochimique des couverts vegetaux. Pour cela, nous avons developpe et valide des modeles analytiques ou semi-analytiques valables bases sur l'analyse de la relation entre la composition biochimique et les proprietes spectrales de feuilles de nombreuse espece vegetales. Nous avons travaille successivement a deux echelles, celui de la feuille et celui du couvert satellite (couvert vegetal et effets atmospheriques). Au niveau de la feuille, deux approches ont ete envisagees, une approche analytique (inversion du modele prospect) et une approche empirique (regression multiple). Les resultats sont comparables et montrent que seules les estimations des teneurs en eau et matiere seche sont fiables et robustes. Au niveau satellitaire, grace a des donnees radiometriques simulees a partir de modeles de transfert radiatif de sol, de feuille, de couvert et d'atmosphere et transformees pour correspondre aux caracteristiques du futur capteur prism, nous avons developpe un algorithme empirique d'extraction du contenu biochimique (eau et matiere seche) combinant modeles lineaires et neuronaux. Les resultats montrent qu'une dizaine de bandes spectrales suffisent pour fournir de bonnes estimations du contenu en eau et matiere seche (g. Par surface de couvert). Cependant, la precision des estimations reste tres sensible a la resolution radiometrique du capteur, contrairement a la resolution spectrale. L'utilisation de la haute resolution spectrale infrarouge au niveau satellitaire nous apparait limitee a l'estimation de la teneur en eau et en matiere seche integree sur l'ensemble du couvert