Modélisation du transfert radiatif et télédétection hyperspectrale pour le suivi temporel de la teneur en chlorophylle d'une forêt temùpérée

par Valérie Demarez

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry.

Soutenue en 1997

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Mon travail de these se situe dans le contexte de l'etude du fonctionnement d'une foret temperee a partir de donnees de teledetection. Deux activites complementaires ont ete poursuivies : developpement d'un modele de transfert radiatif 3d et determination de la chlorophylle de couverts forestiers avec des mesures spectrometriques aeroportees. Durant la premiere partie de ma these, j'ai participe au developpement d'un modele de transfert radiatif a la fois performant et original : le modele dart. Ce dernier simule les reflectances et images directionnelles des couverts, ainsi que la distribution 3d du rayonnement absorbe. Sa principale originalite est de permettre des etudes a la fois simples et precises de l'environnement radiatif de paysages heterogenes, tels que les forets. Le modele dart pallie a plusieurs limitations classiques des modeles actuels, car il prend en compte l'anisotropie du rayonnement atmospherique et de la reflectance du sol, l'effet de la retrodiffusion, le relief, la structure des couverts, etc. De plus, il permet de distinguer le rayonnement diffuse par le mesophylle foliaire, ce qui est tres utile pour les etudes spectrometriques. Finalement, le modele dart est tres souple, notamment en ce qui concerne la gestion des parametres d'entree. Ces derniers peuvent etre tres complets ou simplement identiques a ceux du modele sail. La validite du modele dart a ete testee avec des donnees de terrain (parabola) et aeroportees (polder) sur des forets boreales. Aucune reponse definitive n'a pu etre apportee en raison de difficultes classiques liees a l'incertitude des mesures experimentales. Toutefois, les resultats obtenus montrent que la simulation de reflectances precises de couverts forestiers necessite l'utilisation d'un modele 3d capable de prendre en compte leur architecture. Les travaux presentes dans la deuxieme partie portent sur l'etude du potentiel de la haute resolution spectrale (visible et proche infrarouge) pour determiner le contenu en chlorophylle de la foret de fontainebleau (chenes, hetres, pins. . . ). Ils ont ete realises dans le cadre du projet europeen emac (european multisensors airborne campaign), avec les donnees du spectrometre aeroporte rosis. Une approche empirique et une approche theorique ont ete utilisees. L'approche empirique m'a permis de relier la concentration en chlorophylle mesuree sur le terrain au point d'inflexion (#i) des reflectances rosis situees dans la zone rouge-proche infrarouge. La relation obtenue s'est averee peu sensible aux directions d'observations et d'eclairement ainsi qu'a l'atmosphere. L'approche theorique a consiste a analyser des spectres de couverts simules par couplage du modele dart et du modele foliaire prospect. Elle a permis de confirmer l'existence d'une relation entre (#i) et la chlorophylle du couvert, ainsi que sa robustesse aux conditions d'acquisition des mesures.


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Informations

  • Détails : 240 P.
  • Annexes : 96 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1997TOU30284
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