Modélisation radiative des feux de végétation pour des applications de télédétection

par Aurélien Strulovici

Thèse de doctorat en Méthodes physiques en télédétection

Sous la direction de Katia Laval.

Soutenue en 2006

à Paris 7 .


  • Résumé

    Ce travail porte sur la modélisation du rayonnement infrarouge émis par un feu de végétation et la propagation de ce rayonnemen dans l'atmosphère jusqu' un capteur, satellital ou aroporté. Le but est de poser les fondations du problème direct pour amliorer les futures applications de télédtection des feux. Le rayonnement infrarouge du feu provient de l'émission par les particules de suies et par les gaz chauds Afin de prendre en compte ces deux composantes, on modifie un code Raie par Raie afin d'intégrer l'émission/asborption par les suies. Le calcul du coefficient d'absorption des gaz se base sur les banques spectroscopiques HITRAN et HITEMP, celui des particules à partir de 4 indices de réfraction trouvés dans la littérature. Cependant, une étude bibliographique montre la difficulté à trouver des données d'entrée pour le modèle de rayonnement. Pour pallier au manque de données, on utilise un code multiphasique de propagation des feux qui simule ces donnes d'entrée. Il permet également d'estimer la répartition du feu dans le pixel et donc de calculer sa luminance puis sa température de brillance. Cette méthode est appliquée à un feu de savane dans le parc national Kruger lors de la campagne SAFARI92. Les résultats sont comparés avec une image BIRD, des données MODIS et des spectres infrarouges acquis avec S-HIS lors de la campagne SAFARI2000.

  • Titre traduit

    Radiative modeling of vegetation fires for remote sensing applications


  • Résumé

    This research project aims at modeling the infrared radiation emitted by a vegetation fire and its propagation through the atmosphere to a sensor. The idea behind this work is to lay foundations for the direct problem in order to implement new fire related remote sensing applications. Infrared radiation from a vegetation fire cornes from two components, radiation from hot gases and from solid particles in the flame. A Une by line radiation model is chosen, optimized for hot gases calculations and modified to take into account radiation from soot particles. Absorption coefficient of gases is calculated from spectroscopic databases HITRAN and HITEMP. Soot absorption coefficient is calculated with 4 refractives index found in the litterature. A bibliographic study shows relevant input data for the radiative model seldom appears in articles. A multiphase propagation model of vegetation fires is then chosen in order to simulate input data of radiation model and define the fire front size. We can then estimate a fire pixel brightness temperature. The first study case is a savanna fire in the Kruger national park from the SAFARI92 campaign. Simulations are compared with a BIRD image, MODIS fire products and infrared spectra from S-HIS acquired during SAFARI2000 campaign.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (198 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 91 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2006) 139
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