Apport des mesures directionnelles et polarisées aux corrections atmosphériques au-dessus des océans ouverts : Application à la mission PARASOL

par Tristan Harmel

Thèse de doctorat en Télédétection

Sous la direction de Malik Chami.

Soutenue en 2009

à Paris 6 .

mots clés

• Télédétection spatiale
• Transfert radiatif
• Polarisation
• Aérosol
• Phytoplancton
• Correction atmosphérique

Résumé

Pour l’estimation de la biomasse phytoplanctonique de l’océan par satellite, l’atmosphère est un élément perturbateur majeur qu’il est nécessaire d’éliminer. La qualité des paramètres océaniques estimés par satellite est directement reliée à la précision des algorithmes de correction atmosphérique. Les méthodes actuellement utilisées pour les capteurs satellite du type SeaWiFS (NASA) se sont révélées parfois infructueuses sur certaines zones avec des erreurs conduisant à des réflectances marines négatives dans le bleu. Dans ce cas, l’exploitation des mesures spatiales pour estimer les paramètres marins est rendue impossible. Il est donc nécessaire d’améliorer les algorithmes existants. Le satellite PARASOL effectue des mesures originales de l’état de polarisation de la lumière de façon multidirectionnelle. Prochainement, deux autres satellites possèderont des caractéristiques similaires. Dans ce contexte, nous avons étudié l’apport des mesures multidirectionnelles et polarisées aux corrections atmosphériques au-dessus des océans ouverts. Un premier travail a conclu que l’information présente dans les mesures de polarisation dans le visible est strictement atmosphérique. Sur la base de ce résultat, un algorithme original de correction atmosphérique a été développé. Il permet d’estimer à la fois les aérosols et les luminances marines à partir des images PARASOL. Ces paramètres ont été comparés à des mesures effectuées depuis le sol et en mer, ainsi qu’aux produits des missions spatiales actuelles. Ces comparaisons ont permis de valider l’algorithme, de quantifier le bénéfice de l’information polarisée et de définir les possibilités d’amélioration future.

Titre traduit

Exploitation of multidirectional and polarized remotely sensed date from space for ocean color retrieval in open ocean waters : application to the PARASOL mission

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