Chapitre 3
Télédétection & logiciel d’application
22
Absorption : l’absorption de rayonnement qui traverse l’atmosphère se fait par les gaz
et la vapeur d’eau d’une manière sélective. Elle est fortement liée à la longueur d’onde
utilisée, la nature des molécules et leurs propriétés.
Tous les constituants gazeux de l’atmosphère absorbent donc le rayonnement
électromagnétique à des longueurs d’onde précises (Annexe C.1).
Diffusion : Quand une onde se propage dans un milieu homogène, elle conserve sa
forme, seule sa direction et sa vitesse de propagation se modifient. La diffusion correspond à
un phénomène de réflexion multiple du rayonnement qui frappe les molécules ou les
particules (aérosols) de l’atmosphère.
Suivant le rapport entre la longueur du rayonnement et le diamètre des particules, trois
types de diffusion sont distinguées : diffusion de Rayleigh, de Mie et diffusion non sélective.
Diffusion de Rayleigh : Se produit lorsque la taille des particules est inférieure à la
longueur d'onde du rayonnement. Celles-ci peuvent être soit des particules de poussière ou
des molécules d'azote ou d'oxygène de l’atmosphère.
Cette forme de diffusion est prédominante dans les couches supérieures de
l'atmosphère, elle affecte plus les rayonnements de courte longueur d’onde (correspondant au
bleu), explique la couleur bleue du ciel. La diffusion de Rayleigh est isotrope : elle se produit
de façon égale dans toutes les directions.
Diffusion de Mie : On parle de cette diffusion lorsque les particules sont presque
aussi grandes que la longueur d'onde du rayonnement. Ce type de diffusion est souvent
produit par les aérosols (la poussière, le pollen, la fumée et l'eau). Ce genre de diffusion
affecte les plus grandes longueurs d'onde et se produit surtout dans les couches inférieures de
l'atmosphère où les grosses particules sont plus abondantes (un ciel pollué est souvent
blanchâtre par opposition au ciel clair).
La diffusion de Mie est anisotrope, elle se produit de façon préférentielle dans les
directions proches de la direction initiale de propagation du rayonnement.
Diffusion non – sélective : Type de diffusion atmosphérique qui se produit lorsque le
rayonnement interagit avec des particules dont le diamètre est beaucoup plus grand que la
longueur d’onde du rayonnement.
Les gouttelettes d’eau, que l’on retrouve dans les nuages et dans le brouillard
produisent ce type de diffusion. Elles apparaissent de couleur blanche sur les images de
télédétection puisque toutes les longueurs d’ondes sont diffusées également. De plus, les
longueurs d’ondes du proche et du moyen infrarouge sont aussi diffusées.
3.2. Interactions rayonnement électromagnétique eau de mer.
3.2.1. Propriétés optiques des eaux de mer.
L’eau présente un certain nombre de propriétés qui vont influer de façon significative
sur le transfert du rayonnement électromagnétique en son milieu.
La (Figure 3.4) représente la complexité de l’interaction du rayonnement
électromagnétique avec la masse d’eau. L’éclairement solaire incident (E s ) et le rayonnement
diffus provenant du ciel (E c ) pénètrent la masse d’eau à un angle zénithal solaire θ 0 , une
partie est réfléchie de façon spéculaire (rθ 0 ) et une autre est transmise à la masse d’eau. La
partie transmise dans l’eau avec un angle de réfraction (θ w ), est diffusée selon un angle de
Télédétection & logiciel d’application
22
Absorption : l’absorption de rayonnement qui traverse l’atmosphère se fait par les gaz
et la vapeur d’eau d’une manière sélective. Elle est fortement liée à la longueur d’onde
utilisée, la nature des molécules et leurs propriétés.
Tous les constituants gazeux de l’atmosphère absorbent donc le rayonnement
électromagnétique à des longueurs d’onde précises (Annexe C.1).
Diffusion : Quand une onde se propage dans un milieu homogène, elle conserve sa
forme, seule sa direction et sa vitesse de propagation se modifient. La diffusion correspond à
un phénomène de réflexion multiple du rayonnement qui frappe les molécules ou les
particules (aérosols) de l’atmosphère.
Suivant le rapport entre la longueur du rayonnement et le diamètre des particules, trois
types de diffusion sont distinguées : diffusion de Rayleigh, de Mie et diffusion non sélective.
Diffusion de Rayleigh : Se produit lorsque la taille des particules est inférieure à la
longueur d'onde du rayonnement. Celles-ci peuvent être soit des particules de poussière ou
des molécules d'azote ou d'oxygène de l’atmosphère.
Cette forme de diffusion est prédominante dans les couches supérieures de
l'atmosphère, elle affecte plus les rayonnements de courte longueur d’onde (correspondant au
bleu), explique la couleur bleue du ciel. La diffusion de Rayleigh est isotrope : elle se produit
de façon égale dans toutes les directions.
Diffusion de Mie : On parle de cette diffusion lorsque les particules sont presque
aussi grandes que la longueur d'onde du rayonnement. Ce type de diffusion est souvent
produit par les aérosols (la poussière, le pollen, la fumée et l'eau). Ce genre de diffusion
affecte les plus grandes longueurs d'onde et se produit surtout dans les couches inférieures de
l'atmosphère où les grosses particules sont plus abondantes (un ciel pollué est souvent
blanchâtre par opposition au ciel clair).
La diffusion de Mie est anisotrope, elle se produit de façon préférentielle dans les
directions proches de la direction initiale de propagation du rayonnement.
Diffusion non – sélective : Type de diffusion atmosphérique qui se produit lorsque le
rayonnement interagit avec des particules dont le diamètre est beaucoup plus grand que la
longueur d’onde du rayonnement.
Les gouttelettes d’eau, que l’on retrouve dans les nuages et dans le brouillard
produisent ce type de diffusion. Elles apparaissent de couleur blanche sur les images de
télédétection puisque toutes les longueurs d’ondes sont diffusées également. De plus, les
longueurs d’ondes du proche et du moyen infrarouge sont aussi diffusées.
3.2. Interactions rayonnement électromagnétique eau de mer.
3.2.1. Propriétés optiques des eaux de mer.
L’eau présente un certain nombre de propriétés qui vont influer de façon significative
sur le transfert du rayonnement électromagnétique en son milieu.
La (Figure 3.4) représente la complexité de l’interaction du rayonnement
électromagnétique avec la masse d’eau. L’éclairement solaire incident (E s ) et le rayonnement
diffus provenant du ciel (E c ) pénètrent la masse d’eau à un angle zénithal solaire θ 0 , une
partie est réfléchie de façon spéculaire (rθ 0 ) et une autre est transmise à la masse d’eau. La
partie transmise dans l’eau avec un angle de réfraction (θ w ), est diffusée selon un angle de