Nouvelle approche pour l'extraction de paramètres géophysiques à partir des mesures en altimétrie radar

par Annabelle Ollivier

Thèse de doctorat en Signal, image, parole et télécom

Soutenue en 2006

à Grenoble, INPG .


  • Résumé

    Les radars altimètres embarqués à bord de satellites à 1000 km d'altitude permettent d'étudier des variations du niveau de la mer de l'ordre du centimètre! Ils permettent aussi d'estimer la hauteur des vagues et la vitesse du vent de long des traces des satellites. Ces paramètres sont estimés à partir des échos radar qui possèdent une forme significative de la surface sur laquelle ils se réfléchissent. La précision, la résolution et la qualité de ces estimations sont des préoccupations permanentes pour "exploitation des mesures. Nous proposons dans cette thèse de réduire le niveau de bruit des mesures avant l'étape d'estimation c'est-à-dire sur les échos altimétriques. Pour cela, nous exploitons leur corrélation spatiale en travaillant sur des matrices d'échos consécutifs. Cette approche matricielle constitue une nouveauté dans le traitement du signal altimétrique. Son principal atout est de définir des sous-espaces vectoriels permettant d'isoler "information utile du bruit qui l'altère. Elle permet de définir des échos très peu bruités sans perdre l'information géophysique et avec une résolution maximale. Nous établissons un traitement optimal au sens des moindres carrés en s'appuyant sur des simulations et une validation sur les données réelles de plusieurs altimètres. Grâce aux échos débruités obtenus, les paramètres géophysiques sont extraits avec une précision accrue. En réduisant le bruit haute fréquence, nous mettons en évidence une variabilité spatiale plus fine échelle, jusqu'à présent noyée dans le bruit de mesure. Cette méthode simple et efficace permet d'affiner la précision et la résolution des paramètres estimés le long des traces des satellites.


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    This method, simple New approach for the estimation of geophysical parameters from radar altimeter echoes


  • Résumé

    Radar altimeter echoes have a significant shape related to the surface that reflects them. Ln spatial oceanography, the processing of this shape enables to estimate the sea surface height, wind speed and significant wave height. Increasing accuracy and resolution of these parameters is a permanent concern. We propose here to reduce their noise level by taking advantage of the spatial correlation of data along the satellite tracks. This noise reduction is applied on the echoes themselves before this estimation of the parameters thanks to a multidimensional approach. Packets of echoes are considered in order to build matrices of measures instead of considering each measure independently. The main advantage of this method is to create different subspaces whi enable to isolate the useful signal trom the noise. Echoes rebuilt from the useful signal have a much lower noise although their geophysical information is conserved. A special attention is given to the optimal choice of the dimension of the signal subspace. It is found with an empirical method on realist simulations and validated on real data from several altimeters. Geophysical parameters are then estimated from the noise reduced echoes. Their precision is enhanced as high frequency noise is reduced. This enables to follow higher frequency variability along the satellite track. This simple and efficient method increases the accuracy and the resolution of the parameters estimated along the satellite tracks.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (189 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 174-180

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS06/INPG/0021
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS06/INPG/0021/D
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