Modélisation et analyse de la réponse du couvert végétal à une impulsion laser

par Loïc Camenen

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées

Sous la direction de David Zeitoun.


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  • Résumé

    La fluorescence chlorophyllienne est une emission naturelle qui est etroitement liee a l'etat physiologique des plantes vertes. La surveillance de la vegetation a l'echelle regionale pourrait donc etre realisee par la teledetection de son emission de fluorescence. Il est maintenant bien etabli que l'activite photosynthetique de la vegetation peut etre caracterisee par le rendement de la fluorescence que l'on obtient a partir de l'estimation de la duree de vie moyenne de la fluorescence emise apres excitation par une impulsion laser. Dans ce travail, deux modeles differents et independants ont ete developpes. Le premier, qui est un modele d'inversion, consiste a realiser la deconvolution des signaux complexes emis et reflechis par le couvert vegetal apres excitation par un impulsion laser picoseconde. Il repose sur l'analyse du signal de reflectance qui fournit la position des differents niveaux foliaires qui interceptent le faisceau laser. Ces informations sont necessaires au processus de deconvolution du signal de fluorescence et permettent la determination de la duree de vie moyenne de la fluorescence du couvert vegetal. Cette technique d'inversion a pu etre testee et validee par le second modele. Ce dernier simule les signaux de fluorescence et de reflectance en utilisant une technique de lancer de rayons sur une maquette informatique (3d) du couvert. Il a ainsi ete possible de verifier que le modele d'inversion permet d'extraire le temps de vie moyen de la fluorescence du couvert et la distribution spatiale des elements qui interceptent le faisceau laser. De plus, l'estimation de la distribution verticale des niveaux d'interception du rayonnement laser ouvre de nouvelles perspectives d'application dans le domaine de la caracterisation de la structure des couverts vegetaux par teledetection. Nous proposons deux approches differentes pour caracteriser l'architecture de la vegetation par un systeme laser. Toutes deux sont non destructives et peuvent etre appliquees a tout type de couvert

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Informations

  • Détails : 271 p
  • Annexes : 223 REF.

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