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Theses Year : 1995

Complementarity of optical and radar images for littoral studies

Complémentarité des images optiques et radars pour la connaissance des littoraux

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Abstract

A large share of world population lives on sea shore rendering necessary to better study and characterize these areas. Remote sensing from space offers a large potential, especially when combining various sources of images. The present work deals with the mapping of properties of the sea shore. Under certain conditions (storms, tsunami...), the coastline may evolve dramatically. Imaging radars have capabilities to observe such situations. A method is proposed to map the coastline by exploiting image texture. It is assessed by comparison with other methods on a site whose coastline is accurately known, and then on other sites. Optical sensors are also used in this work. Current processing methods extract only one variable relating to littoral. The present work proposes a more global method that extracts several variables. Using a model of the radiative transfer within coastal waters, variables relating to depth, turbidity and sea bed are extracted. The method is assessed against numerical simulations. Then it is applied to actual cases using images acquired by airborne spectrometer and spaceborne radiometer. These examples demonstrate promising results. The present work demonstrates the complementarity of spaceborne sensors for the study of the sea shore. It is shown that accurate and complete maps are best obtained using images acquired by several sensors at different dates.
En raison du nombre croissant des populations vivant sur les littoraux, il devient capital de caractériser ces milieux ainsi que leurs évolutions. De par sa diversité instrumentale, la télédétection spatiale présente des possibilités exceptionnelles pour analyser les caractéristiques des littoraux. Ce travail porte sur l'étude de certaines propriétés du littoral à l'aide des images de télédétection. Le trait de côte caractérise la position du rivage. Sous certaines conditions (tempêtes, raz de marée ...), ce dernier peut évoluer rapidement et dans des proportions importantes. À l'aide des radars imageurs, il est possible d'observer les littoraux dans de telles situations. Pour extraire le trait de côte, nous proposons une méthode exploitant la texture de ces images. Cette méthode est évaluée en la comparant avec d'autres méthodes sur un site étalonné, ainsi que sur d'autres sites et avec des instruments différents. Ce travail porte aussi sur l'analyse du milieu côtier à l'aide d'instruments optiques. Nous montrons que les méthodes usuelles d'analyse permettent, en général, de ne traiter qu'une seule caractéristique parmi l'ensemble. Cette façon d'opérer nous a conduit à définir une méthode plus générale pour analyser les caractéristiques optiques du milieu marin non plus séparément mais ensemble. Basée sur une modélisation du transfert radiatif dans les eaux côtières, cette méthode offre des informations sur les natures de l'eau, des fonds marins et sur la profondeur. Cette méthode est évaluée à l'aide de simulations numériques. Elle est ensuite appliquée sur des images acquises avec un spectromètre aéroporté et avec un radiomètre spatial. Ces exemples montrent que cette méthode offre des résultats prometteurs pour l'étude des eaux côtières. Cette étude montre la complémentarité des instruments spatiaux pour l'étude du littoral. Pour obtenir des cartes riches et précises, nous montrons qu'il faut tenir compte d'images acquises à des dates distinctes et avec des instruments différents.
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Dates and versions

pastel-00979423 , version 1 (16-04-2014)

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Cite

Jérôme Bijaoui. Complémentarité des images optiques et radars pour la connaissance des littoraux. Interfaces continentales, environnement. Université de Nice Sophia-Antipolis, 1995. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00979423⟩
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