Cours de télédétection : satellites et traitement d'images

À propos de ce document

Le Cours de Télédétection, présenté par Mme Messaadi, constitue une introduction aux techniques d'observation de la surface terrestre à distance. Organisé sous forme de 96 diapositives illustrées, il explique les principes scientifiques et techniques qui permettent d'acquérir, d'interpréter et de traiter des images aériennes et satellitaires. Histoire et principes fondamentaux de la télédétection Le document débute par un rappel historique retraçant l'évolution de la photographie aérienne depuis les premières prises de vue réalisées à partir de ballons jusqu'au développement des satellites d'observation de la Terre. Il présente ensuite la télédétection comme une technique permettant de recueillir des informations sur des objets ou des surfaces sans contact physique direct, grâce à l'analyse du rayonnement électromagnétique qu'ils réfléchissent ou émettent. Les différentes étapes du processus de télédétection sont expliquées : émission du rayonnement, propagation dans l'atmosphère, interaction avec la cible, acquisition par un capteur, transmission des données et interprétation des images. Rayonnement électromagnétique et propriétés des matériaux Une partie importante du cours est consacrée aux propriétés du rayonnement électromagnétique. Elle introduit les notions de longueur d'onde, de fréquence et de spectre électromagnétique, en distinguant notamment les domaines ultraviolet, visible, infrarouge et micro-ondes. Le support explique les principaux phénomènes physiques qui interviennent lorsque le rayonnement rencontre un matériau : réflexion, absorption, transmission, émission et diffusion. Ces mécanismes sont essentiels pour comprendre pourquoi les sols, les roches, l'eau et la végétation présentent des réponses spectrales différentes. Influence de l'atmosphère sur les observations satellitaires Le cours décrit ensuite les perturbations introduites par l'atmosphère lors de la propagation du rayonnement. Il aborde l'absorption atmosphérique, les fenêtres de transmission ainsi que les différents mécanismes de diffusion, notamment les diffusions de Rayleigh, de Mie et non sélective. Ces notions permettent de comprendre les modifications que subit le signal entre la surface terrestre et le capteur satellitaire, ainsi que la nécessité d'appliquer certaines corrections aux images. Capteurs, satellites et caractéristiques des données Le document présente les systèmes d'acquisition utilisés en télédétection, notamment les capteurs à balayage et les capteurs à barrettes. Il introduit également les principales caractéristiques de résolution des images, ainsi que les différents types d'orbites satellitaires. Plusieurs exemples de satellites d'observation sont mentionnés, notamment Landsat, SPOT et Alsat-1, permettant d'illustrer les caractéristiques des plateformes et de leurs instruments. Images numériques et représentations multispectrales Une autre partie du support explique la différence entre images analogiques et numériques, ainsi que les principes de représentation des images multispectrales. Le cours aborde la structure matricielle des images, l'organisation des bandes spectrales et les principes de composition colorée. Ces connaissances constituent une base utile pour comprendre l'interprétation visuelle et numérique des données satellitaires. Traitement et correction des images satellitaires La dernière partie est consacrée aux opérations de traitement des images. Elle présente les corrections géométriques permettant de réduire les déformations liées au système d'acquisition, au relief et à la courbure terrestre. Les méthodes de recalage à partir de points de contrôle sont expliquées, ainsi que plusieurs techniques de rééchantillonnage : plus proche voisin, interpolation bilinéaire et convolution cubique. Le cours se termine par une introduction aux corrections radiométriques, destinées à améliorer la cohérence des valeurs enregistrées par les capteurs. Ce support constitue ainsi une ressource pédagogique pour découvrir les fondements de la télédétection avant d'aborder des applications plus avancées en géologie, cartographie, environnement et analyse spatiale.

Fiche technique

Catégorie

Télédétection et SIG

Langue

Français

Niveau

Intermédiaire

Pages

96

Année

2010

Ce que vous allez apprendre

• Comprendre l'histoire et les principes de la télédétection.
• Définir le rayonnement électromagnétique et ses principales caractéristiques.
• Identifier les domaines du spectre utilisés pour observer la Terre.
• Expliquer les phénomènes de réflexion, d'absorption, de transmission et d'émission.
• Comprendre les interactions entre le rayonnement et les matériaux terrestres.
• Identifier les effets de l'atmosphère sur les données satellitaires.
• Distinguer les principaux types de capteurs et de plateformes d'observation.
• Comprendre les résolutions spatiale, spectrale, temporelle et radiométrique.
• Découvrir les caractéristiques de satellites comme Landsat, SPOT et Alsat-1.
• Comprendre la structure d'une image numérique multispectrale.
• Découvrir les principes des compositions colorées.
• Identifier les principales déformations géométriques des images.

Prérequis

• Notions de base en physique, géographie et cartographie.
• Une connaissance élémentaire du rayonnement électromagnétique et des images numériques est utile.

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