Méthode pour l'estimation de la fluorescence de la chlorophylle et son application pour la détection précoce du stress hydrique

Chlorophyll fluorescence retrieval method and its application on detecting the early water stress

• Auteur / Autrice : Zhuoya Ni
• Direction : Françoise Nerry, Rui-Juan Sun
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Télédétection
• Date : Soutenance le 30/05/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg en cotutelle avec Université Normale de Beijing (Chine)
• 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 : Wang Pengxin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Zhao-Liang Li, Xiaoguang Jiang
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Wang Pengxin, José A. Sobrino

Mots clés

Mots clés contrôlés

Évapotranspiration

Plantes -- Effets du stress

Fluorescence

Photosynthèse

Végétation -- Télédétection

Mots clés libres

Télédétection de la végétation

Fluorescence induite par le soleil

Multi-échelles

Méthode de détermination de la fluorescence

Effets atmosphériques

Correction atmosphérique

Vegetable remote sensing

Sun-induced fluorescence

Multi-scale

Fluorescence retrieval method

Atmospheric effects

Atmospheric correction

Résumé

La fluorescence chlorophyllienne induite par le soleil est une nouvelle façon de suivre l'évolution de la végétation et le cycle global du carbone. Grâce au modèle simulé et aux expériences sur le terrain et aéroportée, la recherche multi-échelles de méthode de détection de la fluorescence de la chlorophylle induite par le soleil est développé dans cette thèse. Les principales conclusions et innovations sont les suivantes : 1. Les expériences de contrôle en eau du maïs montrent que la fluorescence passive peut être utilisée pour détecter le stress hydrique des culture. L'analyse de la réponse de la fluorescence et de la température montre que la fluorescence est très sensible au stress hydrique précoce. 2. Après avoir analysé les effets de la température, de l'angle zénithal solaire et du rendement quantique de la fluorescence sur la détermination de la fluorescence, nous proposons une méthode d’obtention de la fluorescence qualitative basée sur l'indice de réflectance. 3. L’analyse des effets de la détermination de la fluorescence aéroportée nous a permis de montrer que l'angle zénithal solaire et la hauteur du capteur aéroporté sont les facteurs importants qui influent sur la détermination de la fluorescence induite par le soleil.

Sun-induced chlorophyll fluorescence is a new way to monitor the vegetation change and global carbon cycle. Through the model simulated analysis, the pot experiment and the airborne flying experiment, the research on detecting the multi-scale sun-induced chlorophyll fluorescence is developed in this dissertation. The main conclusions and innovations are as follows: 1. The maize water control experiments demonstrate that the passive fluorescence can be used to detect the crop water stress, and the analysis of the different responses of the fluorescence and temperature illustrates that the fluorescence is much sensitive to the early water stress. 2. Analyze the effects of temperature, sun zenith angle and fluorescence quantum efficiency on the qualitative fluorescence retrieval, and propose a qualitative fluorescence retrieval method based on the reflectance index. 3. Analyze the effects of airborne fluorescence retrieval, and obtain that sun zenith angle and airborne sensor height are the important factors to affect the sun-induced fluorescence retrieval from the simulated analysis and airborne flying experiment.