Teledetection terrestre par le spectro-imageur proche infrarouge aeroporte ism/arat

by Philippe Chausson

Doctoral thesis in Terre, océan, espace

Under the supervision of Jean-Pierre Bibring.

defended on 1999

in Paris 6 .

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Abstract

Cette these expose les principaux resultats du survol entre 1991 et 1993 de differentes regions terrestres, par le spectrometre imageur proche infrarouge aeroporte ism/arat. Ism a ete developpe pour l'etude de la planete mars (mission phobos), et fut adapte plus tard pour la teledetection terrestre a bord de l'avion arat. Compte tenu des differences entre objectifs initiaux qui ont determine les performances instrumentales d'ism et des conditions d'application dans la version terrestre, cette etude permet d'evaluer les possibilites de ce type d'observations sur terre. Ce document regroupe plusieurs methodes d'analyse de la caracterisation spectrale des signatures, d'une part des constituants atmospheriques et d'autre part des materiaux de surface. L'etude a moyenne resolution spectrale (25 nm) du domaine spectral du proche infrarouge montre deux bandes d'absorption non saturees de l'eau atmospherique, et quelques etroites fenetres atmospheriques a travers desquelles la surface peut etre spectrographiee sans contribution majeure de la diffusion atmospherique. Ces deux bandes d'absorption non saturees centrees a 0,94 et 1,14 m sont un bon indicateur de la longueur du chemin optique et permettent d'evaluer la distance entre le sol - ou les nuages - et l'avion avec une precision de quelques centaines de metres, precision pouvant etre amelioree en corrigeant les effets de melanges spectraux presents a la surface (vegetation). Cette etude montre aussi que la caracterisation spectrale des signatures de surface est realisee a l'aide de criteres multiples bases sur la definition de pentes spectrales et de mesures des bandes d'absorption du materiau (1 m des mineraux et 1,03 m de la neige). La forme du continuum du spectre de surface decrite par quelques pentes spectrales permet d'identifier la vegetation, les roches, la neige et l'ocean. Les bandes d'absorption du materiau sont des criteres supplementaires pour caracteriser la surface.