Cours et Travaux Pratiques – Télédétection Marine I & II Par Benzouaï S. 176
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique,
Ecole Nationale Supérieure des Sciences de la Mer et de l’Aménagement
du Littoral, Télédétection marine I, II.
Par conséquent, l’étude de l’intensité et de la variation spectrale de la lumière rétrodiffusée
par les eaux marines (couleur de l’océan) permet d’estimer la concentration des différents
constituants qui les composent (IOCCG, 2006).
III.4.9 Algorithmes d’extraction des paramètres de la qualité de l’eau :
Afin de démêler les concentrations de phytoplancton du reste des constituants, différents
algorithmes ont été développés, empiriques ou semi-analytiques (Lee and Carder, 2002).
Néanmoins, ces algorithmes d’extraction ne suffisent pas pour obtenir des résultats
satisfaisants, car le signal doit être corrigé avec une grande précision des effets
atmosphériques (Wang, 2009). En effet, plus de 80% de la lumière atteignant le détecteur peut
être d’origine atmosphérique (Morel, 1980).
Il existe essentiellement deux approches pour extraire les paramètres de la qualité de l’eau à
partir des images satellitaires :
III.4.9.1 L’approche boite noire ou « radiometric index ».
Cette approche ne s’appuie pas sur la modélisation de la physique du phénomène mais se
base sur l’observation des données in-situ et des réflectances satellitaires pour établir un lien
empirique entre les deux.
Compte tenu de la différence entre les caractéristiques bio-optiques des eaux ouvertes et des
eaux côtières, les algorithmes d’extraction de la chlorophylle-a sont classés en 2 catégories
(Morel and Prieur, 1977) :
-case 1, eaux ouvertes ou profondes où la réflectance de l’eau dépend uniquement des
pigments de la chlorophylle
-et case2, eaux côtières où la réflectance du rayonnement sortant n’est pas liée uniquement
aux pigments de la chlorophylle-a en raison de la faible profondeur.
Quelques exemples d’algorithmes d’eaux ouvertes :
Les algorithmes bio-optiques empiriques OC4v6 et OC4E développés respectivement pour les
capteurs SeaWiFS et MERIS, sont basés sur des ratios de réflectance Bleu au Vert (BG).
OC4v6 est une version mise à jour (2009) du OC4v4 (O’Reilly et al., 1998). Les deux suivent
des polynômes d’ordre 4 reliant le maximum du ratio BG des réflectances et la Chla:
í µí°¶ℎí µí±í µí± = 10
(í µí±+í µí±×í µí°µí µí°º+í µí±×í µí°µí µí°º 2 +í µí±×í µí°µí µí°º 3 +í µí±×í µí°µí µí°º 4 ) (Eq.2)
í µí°µí µí°º = í µí°¿í µí±í µí± 10 [max(
í µí± í µí±í µí± (í µí¼ í µí±í µí±í µí±¢í µí± )
í µí± í µí±í µí± (í µí¼ í µí±í µí±í µí±í µí±í µí± )
)]
avec λblue égale à 443, 490, 510 nm pour SeaWiFS et MERIS;
et λgreen est 555 nm et 560 nm pour SeaWiFS et MERIS, respectivement.
Pour l’OC4v6, les valeurs des coefficients a, b, c, d, et e sont 0.3272, −2.9940, 2.7218,
−1.2259, et −0.5683, respectivement.
Pour l’OC4E, les valeurs de a, b, c, d, et e sont 0.3255, −2.7677, 2.4409, −1.1288, et −0.4990
respectivement (O'Reilly et al., 2000).
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique,
Ecole Nationale Supérieure des Sciences de la Mer et de l’Aménagement
du Littoral, Télédétection marine I, II.
Par conséquent, l’étude de l’intensité et de la variation spectrale de la lumière rétrodiffusée
par les eaux marines (couleur de l’océan) permet d’estimer la concentration des différents
constituants qui les composent (IOCCG, 2006).
III.4.9 Algorithmes d’extraction des paramètres de la qualité de l’eau :
Afin de démêler les concentrations de phytoplancton du reste des constituants, différents
algorithmes ont été développés, empiriques ou semi-analytiques (Lee and Carder, 2002).
Néanmoins, ces algorithmes d’extraction ne suffisent pas pour obtenir des résultats
satisfaisants, car le signal doit être corrigé avec une grande précision des effets
atmosphériques (Wang, 2009). En effet, plus de 80% de la lumière atteignant le détecteur peut
être d’origine atmosphérique (Morel, 1980).
Il existe essentiellement deux approches pour extraire les paramètres de la qualité de l’eau à
partir des images satellitaires :
III.4.9.1 L’approche boite noire ou « radiometric index ».
Cette approche ne s’appuie pas sur la modélisation de la physique du phénomène mais se
base sur l’observation des données in-situ et des réflectances satellitaires pour établir un lien
empirique entre les deux.
Compte tenu de la différence entre les caractéristiques bio-optiques des eaux ouvertes et des
eaux côtières, les algorithmes d’extraction de la chlorophylle-a sont classés en 2 catégories
(Morel and Prieur, 1977) :
-case 1, eaux ouvertes ou profondes où la réflectance de l’eau dépend uniquement des
pigments de la chlorophylle
-et case2, eaux côtières où la réflectance du rayonnement sortant n’est pas liée uniquement
aux pigments de la chlorophylle-a en raison de la faible profondeur.
Quelques exemples d’algorithmes d’eaux ouvertes :
Les algorithmes bio-optiques empiriques OC4v6 et OC4E développés respectivement pour les
capteurs SeaWiFS et MERIS, sont basés sur des ratios de réflectance Bleu au Vert (BG).
OC4v6 est une version mise à jour (2009) du OC4v4 (O’Reilly et al., 1998). Les deux suivent
des polynômes d’ordre 4 reliant le maximum du ratio BG des réflectances et la Chla:
í µí°¶ℎí µí±í µí± = 10
(í µí±+í µí±×í µí°µí µí°º+í µí±×í µí°µí µí°º 2 +í µí±×í µí°µí µí°º 3 +í µí±×í µí°µí µí°º 4 ) (Eq.2)
í µí°µí µí°º = í µí°¿í µí±í µí± 10 [max(
í µí± í µí±í µí± (í µí¼ í µí±í µí±í µí±¢í µí± )
í µí± í µí±í µí± (í µí¼ í µí±í µí±í µí±í µí±í µí± )
)]
avec λblue égale à 443, 490, 510 nm pour SeaWiFS et MERIS;
et λgreen est 555 nm et 560 nm pour SeaWiFS et MERIS, respectivement.
Pour l’OC4v6, les valeurs des coefficients a, b, c, d, et e sont 0.3272, −2.9940, 2.7218,
−1.2259, et −0.5683, respectivement.
Pour l’OC4E, les valeurs de a, b, c, d, et e sont 0.3255, −2.7677, 2.4409, −1.1288, et −0.4990
respectivement (O'Reilly et al., 2000).