Solar meteorology and satellites data: cartography of the solar radiation, estimation of the ground albedo and determination of the cloudiness - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 1990

Solar meteorology and satellites data: cartography of the solar radiation, estimation of the ground albedo and determination of the cloudiness

Météorologie solaire et images satellitaires : cartographie du rayonnement solaire, détermination de l'albédo des sols et évaluation de l'ennuagement

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Abstract

The solar radiation has biological, physiological, climatic, economical, political, social, cultural repercussions. The study of the solar energy available at ground over ali the Earth especially requires the use of remote sensing data. To evaluate and quantify the solar effects from space, it is necessary to design elaborated image processing methods. ln our study, we analyse each state of the treatment of Meteosat images, used in the solar energy evaluation. First of ali, we present results of the cartography of daily global solar radiation in West Africa. These results are achieved by an operational method developed in the Centre de Télédétection et d'Analyse des Milieux Naturels (CTAMN) of Ecole des Mines de Paris: the HELlOSAT project. The comparison of our results and the ground measurements has allowed to validate this method and to have faith in its operational future. But, improvements are necessary. Thus, we have worked on relative position of the sun, to obtain images of relative reflectance (relative albedo). We have developed a method to compute an image of ground reflectance using another composite image without cloud or shadow. It requires the estimation of a cloud index at each image point. We have recommended, at this stage, the choice of a cloud index sensitive to cloud transparency.
Le rayonnement solaire a des impacts biologiques, physiologiques, climatiques, économiques, politiques, sociaux, culturels, métaphysiques, etc. L'étude du gisement solaire à l'échelle du globe terrestre nécessite notamment l'utilisation des moyens de la télédétection spatiale. Pour évaluer et quantifier les effets du soleil (vus de l'espace), il est nécessaire de concevoir des traitements d'images satellitaires des plus complexes aux plus astucieux. Dans cette thèse, nous analysons les étapes du traitement d'images visibles de Météosat utilisé dans l'évaluation du gisement solaire. Initialement, nous présentons les résultats de la cartographie du rayonnement solaire global journalier en Afrique de l'Ouest. Ces résultats sont obtenus au moyen d'une méthode opérationnelle développée au Centre de Télédétection et d'Analyse des Milieux Naturels (CTAMN) de l'Ecole des Mines de Paris : la méthode HELIOSAT. Ces résultats, confrontés aux mesures effectuées au sol, nous ont permis de valider cette méthode et d'avoir confiance dans son avenir opérationnel. Mais des améliorations sont nécessaires. Aussi, par la suite, on étudie certains modèles atmosphériques qui permettent de corriger les influences de l'atmosphère et de la position relative du soleil, pour obtenir des images de réflectance relative (albédo relatif). On a déterminé un moyen d'obtenir une image de réflectance des sols s'appuyant sur une image composite sans nuage ni ombre. Pour évaluer le gisement solaire par la méthode que nous avons développée, il faut estimer l'ennuagement présent en chaque point d'image. Dans cette étape, un indice d'ennuagement sensible à la transparence des nuages est déterminé.
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Dates and versions

pastel-00957267 , version 1 (09-03-2014)

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  • HAL Id : pastel-00957267 , version 1

Cite

Dominique Obrecht. Météorologie solaire et images satellitaires : cartographie du rayonnement solaire, détermination de l'albédo des sols et évaluation de l'ennuagement. Océan, Atmosphère. Université de Nice Sophia-Antipolis, 1990. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00957267⟩
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