Dart : modèle 3D multispectral et inversion d’images optique de satellite : application aux couverts forestiers

par Emmanuel Martin

Thèse de doctorat en Télédétection biosphère continentale. Modélisation

Sous la direction de Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry.

Soutenue en 2006

à Toulouse 3 .

mots clés

• Modèle 3-D
• Transfert radiatif
• Télédétection
• Très haute résolution spatiale
• Capteur hyperspectral
• Satellite
• Inversion
• Végétation
• Lai
• Réflectance
• 3-D model
• Radiative transfer
• Remote sensing
• Very high spatial resolution
• Hyperspectral sensor
• Satellite
• Inversion
• Vegetation
• Lai
• Reflectance
• Télédétection
• Imagerie tridimensionnelle
• Transfert radiatif
• Radiométrie
• Imagerie spectroscopique
• Végétation -- Télédétection

Résumé

En télédétection optique, les modèles de transfert radiatif (T-R) ont pour but de simuler la mesure radiométrique des capteurs spatiaux qui observent le système "Terre - Atmosphère". La modélisation des mesures de couverts végétaux est en général limitée au niveau de la représentation du paysage et du T-R associé. Cette thèse a permis de transformer le modèle 3-D de T-R DART (brevet : PCT/FR 02/01181) en un modèle multispectral simulant les images de télédétection optique (thermique inclus) de tout paysage urbain et naturel, avec relief et atmosphère, pour tout capteur spatial/aéroporté. Ce nouveau modèle a été validé par comparaison avec d'autres modèles (expérience RAMI-3, Centre Commun de Recherche, Italie) et avec des mesures in situ et aéroportées (République Tchèque). In fine, une méthode d'inversion a été développée. Elle a permis d'utiliser DART pour évaluer l'impact de la modélisation sur l'extraction du LAI d'une forêt de conifères avec des images hyperspectrales THR.

Titre traduit

Multi-sensor fusion of optical satellite data for the determination of surface biophysical parameters

Résumé

In optical remote sensing, radiative transfer (R-T) models aim to simulate radiometric measurement of spatial sensors that spot “Landscape-Atmosphere” system. The modeling of vegetation canopies measurements is generally limited to landscape representation and R-T modeling. This thesis allowed transforming a 3-D R-T model DART (patent : PCT/FR 02/01181) to multispectral model simulating optical remote sensing images (thermal infrared included) of any natural and urban landscape with relief and atmosphere for any spatial/airborne sensor. This new model was validated by models intercomparison (RAMI-3 experience, Joint Research Centre, Italy) and with in situ and airborne measurements (Czech Republic). In fine, an inversion method was developed. It allowed using DART for evaluating the modeling impact on LAI estimation of coniferous forest using hyperspectral VHR images.