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I.5.2.1- La réflectance de l'eau de mer
Le rayonnement solaire traverse l'espace sous forme des ondes électromagnétiques. Si l'onde se
propage dans un milieu ayant un indice de réfraction moyen et rencontre soudainement un autre
milieu caractérisé par un indice de réfraction différent, elle sera transmise dans le deuxième milieu
et l'autre partie sera réfléchie dans le premier milieu. L'amplitude de l'onde réfléchie dépend de la
nature du milieu, de sa forme et des conditions d'éclairage. Une partie du rayonnement global qui
atteint le sol est réfléchi vers le capteur par le coefficient de réflectance. Afin de déterminer le
rayonnement réfléchi, il est nécessaire de développer un modèle généré à partir de toutes les
propriétés du sol affectant la signature spectrale (conditions d'éclairage, rugosité, type du milieu)
ou indirecte (couleur, salinité, humidité, etc...) (Houma & Bachari, 2012).
La couleur de la mer observée varie du bleu dans le cas du beau temps au gris sous une épaisse
couverture nuageuse. Cet aspect rend surtout compte de la réflexion de l'illumination solaire sur la
surface de la mer. Cependant, l'œil humain a une réponse spectrale très particulière et une sensibilité
chromatique extrême.
Les paramètres de la couleur de l'eau sont plus précisément définis comme des variations
spectrales la longueur d'onde (λ), et la réflectance diffuse des couches océaniques supérieures R(λ).
La réflectance R(λ) est elle-même le rapport entre l’éclairement ascendant émergeant juste sous la
surface de l'eau, Eu(λ), et l’éclairement descendant qui y pénètre, Ed(λ) (équation. 11) :
í µí± (í µí¼) =
í µí°¸ í µí±¢ (í µí¼)
í µí°¸ í µí± (í µí¼)
(11)
Il suffit de savoir que les variations de R(λ) sont dues aux diverses substances dissoutes ou
particules en suspension (y compris le phytoplancton) dans l'eau, ainsi qu'à l'eau de mer elle-même,
on peut obtenir des informations sur les propriétés ou les concentrations de ces différents "additifs"
à l'eau de mer par les méthodes d'inversion à partir des mesures de la réflectance R (sur une
longueur d'onde précise ou sur tout le spectre visible de 400 nm à 700 nm). Cette possibilité a
conduit les océanographes à s'intéresser à la couleur de l'océan (Antoine, 1998).
a. L’influence du fond sur la réflectance de l'eau de mer
La réflectance du fond peut affecter de manière significative la réflectance de surface des eaux
peu profondes (zones côtières). L'évaluation de cet effet est importante pour corriger l'estimation
de la concentration des matières dissoutes ou en suspension. Elle peut également être utilisée dans
le développement des modèles de télédétection pour cartographier le type du fond marin et la
profondeur de l'eau (André Morel et al., 2007). Certains travaux comme Spitzer & Dirks, 1985 ont
I.5.2.1- La réflectance de l'eau de mer
Le rayonnement solaire traverse l'espace sous forme des ondes électromagnétiques. Si l'onde se
propage dans un milieu ayant un indice de réfraction moyen et rencontre soudainement un autre
milieu caractérisé par un indice de réfraction différent, elle sera transmise dans le deuxième milieu
et l'autre partie sera réfléchie dans le premier milieu. L'amplitude de l'onde réfléchie dépend de la
nature du milieu, de sa forme et des conditions d'éclairage. Une partie du rayonnement global qui
atteint le sol est réfléchi vers le capteur par le coefficient de réflectance. Afin de déterminer le
rayonnement réfléchi, il est nécessaire de développer un modèle généré à partir de toutes les
propriétés du sol affectant la signature spectrale (conditions d'éclairage, rugosité, type du milieu)
ou indirecte (couleur, salinité, humidité, etc...) (Houma & Bachari, 2012).
La couleur de la mer observée varie du bleu dans le cas du beau temps au gris sous une épaisse
couverture nuageuse. Cet aspect rend surtout compte de la réflexion de l'illumination solaire sur la
surface de la mer. Cependant, l'œil humain a une réponse spectrale très particulière et une sensibilité
chromatique extrême.
Les paramètres de la couleur de l'eau sont plus précisément définis comme des variations
spectrales la longueur d'onde (λ), et la réflectance diffuse des couches océaniques supérieures R(λ).
La réflectance R(λ) est elle-même le rapport entre l’éclairement ascendant émergeant juste sous la
surface de l'eau, Eu(λ), et l’éclairement descendant qui y pénètre, Ed(λ) (équation. 11) :
í µí± (í µí¼) =
í µí°¸ í µí±¢ (í µí¼)
í µí°¸ í µí± (í µí¼)
(11)
Il suffit de savoir que les variations de R(λ) sont dues aux diverses substances dissoutes ou
particules en suspension (y compris le phytoplancton) dans l'eau, ainsi qu'à l'eau de mer elle-même,
on peut obtenir des informations sur les propriétés ou les concentrations de ces différents "additifs"
à l'eau de mer par les méthodes d'inversion à partir des mesures de la réflectance R (sur une
longueur d'onde précise ou sur tout le spectre visible de 400 nm à 700 nm). Cette possibilité a
conduit les océanographes à s'intéresser à la couleur de l'océan (Antoine, 1998).
a. L’influence du fond sur la réflectance de l'eau de mer
La réflectance du fond peut affecter de manière significative la réflectance de surface des eaux
peu profondes (zones côtières). L'évaluation de cet effet est importante pour corriger l'estimation
de la concentration des matières dissoutes ou en suspension. Elle peut également être utilisée dans
le développement des modèles de télédétection pour cartographier le type du fond marin et la
profondeur de l'eau (André Morel et al., 2007). Certains travaux comme Spitzer & Dirks, 1985 ont