Modélisation radiative et caractérisation des panaches d'aérosols en imagerie hyperspectrale

par Alexandre Alakian

Thèse de doctorat en Méthodes physiques en télédétection

Sous la direction de Xavier Briottet.

Soutenue en 2008

à Paris 6 .


  • Résumé

    L’objectif de cette thèse est de caractériser les aérosols de panache (feux de végétation, rejets industriels, etc. ) à partir d’images hyperspectrales. Nous cherchons à estimer les propriétés optiques des particules émises mais également leurs propriétés microphysiques telles que la quantité, la taille et la composition. Pour atteindre notre objectif, nous avons construit un modèle semi–analytique direct, nommé APOM (Aerosol Plume Optical Model), qui permet de simuler les effets radiatifs des panaches d’aérosols sur le domaine spectral [0,4–2,5μm] pour des capteurs à visée nadir. La formulation mathématique ainsi que les coefficients du modèle sont obtenus à partir de simulations effectuées avec le code de transfert radiatif COMANCHE. APOM est évalué sur données simulées et se révèle précis, avec des erreurs de modélisation de 1 à 3%. Trois méthodes inverses reposant sur APOM ont été développées : L–APOM, M–APOM et A–APOM. Ces méthodes exploitent à la fois les dimensions spectrale et spatiale des images hyperspectrales. L–APOM et M–APOM supposent des connaissances a priori sur les particules mais peuvent estimer leurs propriétés optiques et microphysiques. Leurs performances sur données simulées se révèlent prometteuses. La méthode A–APOM ne requiert aucune connaissance a priori sur les particules mais se réduit à estimer les propriétés optiques. Elle nécessite cependant des améliorations avant d’être utilisable. Sur images réelles, l’inversion fournit des résultats satisfaisants pour un panache au-dessus de l’eau mais rencontre des difficultés pour un panache au–dessus de végétation, mettant ainsi en évidence des possibilités d’amélioration de l’algorithme d’inversion.

  • Titre traduit

    Radiative modeling and characterization of aerosol plumes hyperspectral imagery


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Informations

  • Détails : 1 vol. (IX-130 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 125-130. 75 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : T Paris 6 2008 3
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