| Généralités
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L’analyse du problème inverse ainsi que l’interprétation de la couleur de l’océan en terme de
constituants optiquement actifs peut être réalisée selon trois méthodes (Lorthiois, 2012) :
- La première méthode dite empirique est entièrement basée sur des relations empiriques
établies entre la réflectance de l’eau et la concentration des constituants optiquement actifs
recherchés (exemple de la chlorophylle ou la matière en suspension).
- La deuxième dite analytique nécessite la résolution de l’équation de transfert radiatif afin
d’établir des relations entre l’éclairement ascendant (Eu) ou de la luminance montante (Lu) et
les propriétés optiques des constituants du milieu.
- La troisième méthode (intermédiaire entre les deux méthodes précédentes) est appelée semianalytique, l’équation de transfert radiatif y est résolue en introduisant des relations
empiriques.
1.10 Couleur de la mer et la biogéochimie
Lorsque la lumière solaire illumine la surface des océans, une partie est directement
réfléchie, mais la majeure partie pénètre sous la surface de l’océan et interfère avec les
particules optiquement significatives qui sont à l’origine de la couleur de la mer.
L’interprétation des signaux satellites couleur de l’océan pour l’estimation des différentes
composantes de la masse d’eau de surface océanique (Chl-a, MES, Phytoplacton, DCOM…) a
donné lieu à de nombreuses études qui travaillent sur les développements des techniques pour
étudier les processus biogéochimiques de l’océan. En effet, l'estimation satellitaire des
données couleur de l’océan peut servir en tant que donnée de calibration/assimilation dans les
modèles biogéochimiques.
L'estimation de la production primaire à partir de la donnée 'couleur de l'océan' et sans
l'intermédiaire d'un modèle couplant physique et biologie est possible. Cette estimation se
base sur la donnée de Chl-a satellitaire, un profil de biomasse sur la profondeur, la lumière
disponible, et une paramétrisation de la courbe reliant lumière et photosynthèse (Longhurst, et
al., 1995).
1.11 Capteurs de la couleur de la mer :
Les dispositifs de télédétection qui mesurent l'énergie disponible sont de deux types :
passifs qui peuvent seulement percevoir l'énergie réfléchie lorsque le soleil illumine la terre,
ou actifs qui produisent leur propre énergie pour illuminer la cible, le rayonnement réfléchi
par la cible est alors perçu et mesuré par le capteur.
Les capteurs type 'couleur de l'océan' sont des capteurs passifs. Ils mesurent la lumière
solaire renvoyée par les surfaces terrestres dans le domaine du visible et du proche infrarouge.
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L’analyse du problème inverse ainsi que l’interprétation de la couleur de l’océan en terme de
constituants optiquement actifs peut être réalisée selon trois méthodes (Lorthiois, 2012) :
- La première méthode dite empirique est entièrement basée sur des relations empiriques
établies entre la réflectance de l’eau et la concentration des constituants optiquement actifs
recherchés (exemple de la chlorophylle ou la matière en suspension).
- La deuxième dite analytique nécessite la résolution de l’équation de transfert radiatif afin
d’établir des relations entre l’éclairement ascendant (Eu) ou de la luminance montante (Lu) et
les propriétés optiques des constituants du milieu.
- La troisième méthode (intermédiaire entre les deux méthodes précédentes) est appelée semianalytique, l’équation de transfert radiatif y est résolue en introduisant des relations
empiriques.
1.10 Couleur de la mer et la biogéochimie
Lorsque la lumière solaire illumine la surface des océans, une partie est directement
réfléchie, mais la majeure partie pénètre sous la surface de l’océan et interfère avec les
particules optiquement significatives qui sont à l’origine de la couleur de la mer.
L’interprétation des signaux satellites couleur de l’océan pour l’estimation des différentes
composantes de la masse d’eau de surface océanique (Chl-a, MES, Phytoplacton, DCOM…) a
donné lieu à de nombreuses études qui travaillent sur les développements des techniques pour
étudier les processus biogéochimiques de l’océan. En effet, l'estimation satellitaire des
données couleur de l’océan peut servir en tant que donnée de calibration/assimilation dans les
modèles biogéochimiques.
L'estimation de la production primaire à partir de la donnée 'couleur de l'océan' et sans
l'intermédiaire d'un modèle couplant physique et biologie est possible. Cette estimation se
base sur la donnée de Chl-a satellitaire, un profil de biomasse sur la profondeur, la lumière
disponible, et une paramétrisation de la courbe reliant lumière et photosynthèse (Longhurst, et
al., 1995).
1.11 Capteurs de la couleur de la mer :
Les dispositifs de télédétection qui mesurent l'énergie disponible sont de deux types :
passifs qui peuvent seulement percevoir l'énergie réfléchie lorsque le soleil illumine la terre,
ou actifs qui produisent leur propre énergie pour illuminer la cible, le rayonnement réfléchi
par la cible est alors perçu et mesuré par le capteur.
Les capteurs type 'couleur de l'océan' sont des capteurs passifs. Ils mesurent la lumière
solaire renvoyée par les surfaces terrestres dans le domaine du visible et du proche infrarouge.