Contribution de la polarimétrie radar pour l'analyse de la glace de rivière

par Stéphane Mermoz

Thèse de doctorat en Traitement du signal et télécommunications

Sous la direction de Éric Pottier et de Monique Bernier.

Soutenue en 2010

à Rennes 1 en cotutelle avec l'Université européenne de Bretagne .


  • Résumé

    L’étude de la glace de rivière par la télédétection radar est importante en raison du grand intêret des applications en hydrologie, climatologie, pour la sécurité civile et des échanges commerciaux. Cette thèse présente des méthodes d’analyse multi-temporelle de la glace de rivière à partir de données radar polarimétriques multi-fréquentielles acquises dans différentes régions du Canada. Un modèle électromagnétique existant est amélioré afin d’étudier le comportement d’un couvert de glace au moyen de paramètres pertinents. Des procédures de détection de la glace de rivière à partir de données SAR polarimétriques multi-fréquentielles et multi-temporelles basées sur différentes méthodes de classification sont alors élaborées. Ces techniques permettent de quantifier l’apport de ce type de données pour l’amélioration des cartographies de glace de rivière. Finalement, un nouveau modèle empirique d’estimation de l’épaisseur de glace est développé et testé, permettant de cartographier les épaisseurs avec précision sur de grandes étendues. Ces méthodes sont appliquées sur les données radar polarimétriques RADARSAT-2 et TERRASAR-X des rivières Saint-François, Koksoak et Mackenzie au Canada. Les mesures des différentes caractéristiques de la glace sont aussi utilisées pour le développement des méthodes.

  • Titre traduit

    Contribution of radar polarimetry for river ice analysis


  • Résumé

    River ice monitoring is an important radar remote sensing application due to the high interest in hydrological and climatic applications and public and navigation safety. This thesis introduces multi-frequency and multi-temporal river ice cover analysis methods in different regions of Canada using polarimetric SAR data. An electromagnetic model is improved to analyse a river ice cover backscattering behaviour from relevant polarimetric parameters. River ice types classification procedures are tested using multi-frequency and multi-temporal SAR data. These techniques permit to emphasize the capabilities of polarimetric SAR data to separate river ice types. Finally, a new empirical model for ice cover thickness retrieving is developped and validated. It permits to follow the spatial and temporal evolution of the ice thickness. These methods are applied on RADARSAT-2 and TERRASAR-X polarimetric SAR data over the Saint-François, Koksoak and Mackenzie rivers in Canada. Ground truth measurements of different ice characteristics are used for validating these methods.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (IX-179 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 151-161

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 2010/64
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