Modelisation numerique de la reflectance spectrale des surfaces glacees du systeme solaire. Application a l'analyse de spectres de triton et pluton et au traitement d'images hyperspectrales nims de io

par SYLVAIN DOUTE

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Bernard Schmitt.

Soutenue en 1998

à Paris 7 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Cette these s'inscrit dans le cadre des activites de developpement et d'analyse de donnees suscitees par l'essor de la spectrophotometrie haute resolution et de l'imagerie hyperspectrale visible et infrarouge pour la teledetection des surfaces planetaires du systeme solaire. Ces deux techniques d'observation s'appuient sur l'usage d'instruments optiques mesurant des collections de spectres en reflexion et/ou en emission. Fruit de l'interaction de la lumiere d'origine solaire ou thermique avec les milieux materiels traverses, les spectres comportent a priori de precieuses informations sur les diverses proprietes physiques, chimiques et structurelles des tous premiers millimetres ou centimetres de profondeur des terrains extraterrestres. Cette derniere tache necessite la conception et la realisation d'outils theoriques et numeriques adequats. Dans ce sens, une large part de ce memoire traite d'un modele de reflectance spectrale bidirectionnelle de surface stratifiee. Son role est de relier localement les caracteristiques physico-chimiques et structurelles des milieux sondes par la lumiere, a la signature spectrale observee dans des conditions d'illumination et de visee donnees. Sur la base du modele, nous avons concu un logiciel capable de simuler globalement des courbes spectrophotometriques de corps planetaires non spatialement resolus ou des images hyperspectrales dans une tres grande gamme de situations observationnelles et de representations de surface. La spectrophotometrie et l'imagerie hyperspectrale, alliees a l'utilisation d'outils de modelisation et d'analyse, sont particulierement adaptees a l'etude des glaces de natures diverses qui recouvrent a plus ou moins grande echelle la plupart des planetes et satellites evolues. Un important chapitre de cette these est consacre a l'etude de trois objets ou, continuellement, se deposent, se transforment et se subliment a la surface des glaces volatiles. Une image hyperspectrale de io acquise dans le nir par le spectro-imageur nims (mission galileo) et deux courbes spectrophotometriques de triton et pluton sont analysees a l'aide de nos outils de simulation. Les resultats obtenus contribuent a l'amelioration des connaissances relatives a la nature, a la composition ainsi qu'a la distribution spatiale et verticale des depots.

  • Titre traduit

    Numerical modeling of the spectral reflectance of the solar system icy surfaces. Analysis of some triton and pluto spectra and treatment of some io nims hyperspectral images


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Informations

  • Détails : 295 P.
  • Annexes : 109 REF.

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