D5 Télédétection par satellite

Topique

La télédétection satellitaire nous permet d'observer, à l'échelle mondiale et en continu, les mêmes variables hydrologiques et de surface que les méthodes de terrain ne décrivent qu'en des points précis : l'humidité du sol, les inondations, les eaux souterraines, la végétation et la température de surface.

La teneur en eau des cinq premiers centimètres du sol est mesurée depuis l'espace grâce à des radiomètres micro-ondes passifs qui détectent la température de brillance émise par le sol. C'est précisément cette température de brillance, directement liée à la constante diélectrique du sol, qui nous permet d'estimer la quantité d'eau contenue dans le sol observé.

Un radar à synthèse d'ouverture (SAR), quant à lui, mesure le coefficient de rétrodiffusion du signal qu'il émet puis reçoit. Ce coefficient est sensible à la rugosité de la surface, à la végétation et à l'humidité du sol. C'est précisément une variation soudaine de ce coefficient de rétrodiffusion qui nous permet de cartographier une inondation depuis l'espace dès son apparition.

Deux satellites identiques, volant l'un derrière l'autre, mesurent les infimes variations de la gravité terrestre causées par la redistribution des masses d'eau en surface et dans le sous-sol. C’est précisément cette variation de gravité qui permet aux scientifiques d’estimer la variation de la quantité totale d’eau stockée dans une région, avec une précision de l’ordre du centimètre d’équivalent eau et une résolution spatiale d’environ 300 kilomètres.

La végétation et l’évapotranspiration sont surveillées grâce à des indices spectraux qui quantifient la couverture végétale active de chaque point de la surface, et grâce à des modèles d’évapotranspiration qui appliquent, depuis l’espace, le même bilan énergétique de surface que celui décrit précédemment pour les flux de surface mesurés au sol.

Enfin, la température de surface est calculée à partir du rayonnement infrarouge thermique capté par les satellites, après correction de l’émissivité de chaque surface et de l’atmosphère traversée par le signal avant d’atteindre le capteur. Ainsi, de l’humidité du sol, point de départ de ce document, à la température de surface, point final, en passant par le radar à synthèse d’ouverture qui cartographie les inondations et les satellites jumeaux qui mesurent le niveau des eaux souterraines depuis l’orbite, la télédétection satellitaire permet d’observer en continu, sur l’ensemble de la planète, des variables qui ne pouvaient auparavant être mesurées que point par point au sol.

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