Estimation de l’évapotranspiration de surface terrestre à partir des données satellitaires

Estimation of land surface evapotranspiration from remotely sensed data

• Auteur / Autrice : Yuyun Bi
• Direction : Zhao-Liang Li, Bin Xu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Télédétection et imagerie physique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Télédétection

Évapotranspiration

Résumé

L’évapotranspiration (ET) joue un rôle important en hydrologie, météorologie et en agriculture et l’estimation précise de l’ET régionale à différentes échelles temporelles et spatiales est essentielle pour ces disciplines. La télédétection est identifiée comme le seul moyen rationnel de cartographier l’ET de la surface terrestre à l’échelle régionale de façon globale, cohérente et économiquement raisonnable. Cette thèse porte donc sur l’élaboration et la mise au point de méthodes permettant de déterminer l’ET régionale des surfaces terrestres à partir des données de l’instrument MODIS à bord des satellites polaires Terra et Aqua. Le travail de cette thèse a permis de montrer les atouts de la méthode de triangle Ts-VI par rapport aux autres méthodes traditionnellement utilisées pour la détermination de l’ET régionale et de proposer des méthodes permettant de calculer la température de surface et l’émissivité de surface à partir des luminances mesurées par les satellites. Cette thèse a montré également qu’il était possible d’estimer l’ET sur des régions arides et semi-arides à partir uniquement de données satellitaires et ce avec une précision acceptable. Elle ouvre des perspectives intéressantes. Dans la restitution de l’ET régionale, l'exactitude de cette restitution dépend principalement de l'exactitude de la détermination quantitative des limites sèche et humide dans le triangle Ts-VI et de la performance du modèle d'interpolation impliqué dans l'évaluation de la fraction évaporative. Les performances du modèle et du nouvel algorithme développé dans cette étude devront donc être évaluées de façon précise et avec attention.

Evapotranspiration (ET) plays an important role in hydrology, meteorology, and agriculture. Accurate estimates of regional ET at different temporal and spatial scales are essential in these disciplines. Remote sensing technology is recognized as the only viable means to map regional- and meso-scale patterns of ET at the earth’s surface in a globally consistent and economically feasible manner and surface temperature helps to establish the direct link between surface radiances and the components of surface energy balance. This thesis thus concerns the methodological development permitting to determine the regional land surface ET from the MODIS data onboard the polar satellites Terra and Aqua. The work of this thesis showed the advantage of the Ts-VI triangle method compared to the other methods traditionally employed for the determination of the regional ET and proposed methods to calculate land surface temperature and emissivity from the radiances measured by the satellites. This thesis showed also that it was possible to estimate ET in arid and semi-arid areas only from the satellite data with an acceptable precision. This work opens interesting prospects. In the restitution of regional ET, the exactitude of this restitution depends mainly on the exactitude of the dry and wet edges determination in the Ts-VI triangle and on the performance of the interpolation model involved in the evaluation of the evaporative fraction in the ET estimation model. The performances of the model and the new algorithm developed in this study have to be evaluated in the future in a precise and attentive way.