Etude de l'estimation des paramètres d'un modèle de réflectance bidirectionnelle et planification optimale des observations depuis l'espace

par Sylvie Maggion

Thèse de doctorat en Mathématiques appliquées

Sous la direction de Jean-Baptiste Hiriart-Urruty.

Soutenue en 1995

à Toulouse 3 .

mots clés

• Réflectance
• Informatique -- Gestion -- Modèles mathématiques
• Télédétection -- Modèles mathématiques
• Estimation de paramètres

Résumé

La teledetection passive dans le domaine optique s'interesse a la part de rayonnement solaire reflechie par la surface observee et atteignant le capteur. Les mesures fournies sont des caracteristiques exclusivement radiatives des processus conduisant a la formation de l'onde reflechie. Leur exploitation repose sur l'etablissement d'un modele explicatif des observations, connexion entre les processus physiques a l'origine du signal mesure et les proprietes radiatives du milieu. Se pose alors le probleme de l'estimation des parametres physiques caracterisant ces proprietes. Sous certaines hypotheses, l'estimation des parametres peut etre realisee par un ajustement au sens des moindres carres ordinaire. Trois axes d'etude ont ete degages. (1) la presence possible d'erreurs sur les mesures souleve la question de l'impact et de la redistribution de ce bruit sur les parametres estimes. L'estimation a alors ete subordonnee a une methode de re-echantillonnage (methode de monte carlo) qui seule permet d'acceder a une caracterisation, a distance finie, de la loi des estimes. (2) l'influence du processus numerique et iteratif d'estimation a ete examinee au travers de deux implementations de la formule bfgs de quasi-newton se differenciant par le traitement de l'information de premier ordre. (3) les donnees de teledetection provenant d'un echantillonnage limite, l'estimation des parametres depend radicalement du choix du plan d'experience. D'une part des poids ont ete construits pour moduler la contribution de chaque observation au sein du critere a minimiser ; d'autre part, deux criteres rationnels de selection des observations ont ete introduits dans un modus operandi de selection-assimilation-accumulation. Cette derniere phase s'est progressivement affranchie de la connaissance a priori induite par la methode de monte carlo pour se tourner vers un mode de prediction-correction du plan d'experience pertinent pour le modele et les parametres

Titre traduit

Estimation of bidirectional reflectance model parameters and optimal planification of remote sensed observations

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