Embed Size (px)
Citation preview
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 110
FICHE 21 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - RAYONNEMENT
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
En preacutealable quelques notions sur le rayonnement
Pour comprendre les informations que contiennent
diffeacuterents types drsquoimages satellitaires rappelons
quelques notions sur les ondes eacutelectromagneacutetiques
Le soleil eacutemet un rayonnement qui se propage sous
forme drsquoondes Ces ondes traversent lrsquoespace puis
lrsquoatmosphegravere avant drsquoarriver agrave la surface de la Terre ougrave
une part drsquoentre elles est reacutefleacutechie vers lrsquoespace
Ce rayonnement et les diffeacuterentes ondes qui le
composent sont repreacutesenteacutes sous la forme
drsquoun spectre eacutelectromagneacutetique Les ondes sont
caracteacuteriseacutees par leurs longueurs drsquoonde et leurs
freacutequences (deux grandeurs inversement
proportionnelles) On parle par exemple de grandes
ondes de micro-ondes drsquoultraviolet drsquoinfra-rouge etc
Dans le spectre visible chaque couleur perccedilue par
notre œil correspond agrave un intervalle de longueur
drsquoonde
Le soleil nrsquoest pas la seule source de rayonnement
eacutelectromagneacutetique de nombreuses autres sources
eacutemettent des ondes qursquoelles soient visible ou non Les
domaines dapplication du spectre eacutelectro magneacutetique
sont nombreux on utilise les ondes micro-ondes pour
chauffer ou cuire des aliments les rayons X pour les
radiographies meacutedicales les rayonnements
infrarouges eacutemis par les ecirctre vivants pour observer
des animaux de nuit etc
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 210
FICHE 22 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - OPTIQUE ET RADAR
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Images optiques et radar
En observation de la Terre on peut exploiter
- des ondes eacutemises par le soleil puis reacutefleacutechies par
la surface de la Terre et enregistreacutees par un
capteur placeacute sur un satellite
- des ondes eacutemises par un eacutemetteur
artificiel placeacute sur le satellite puis reacutefleacutechies par
la surface de la Terre et enregistreacutees par un
capteur placeacute sur ce mecircme satellite
Dans le premier cas on parle de teacuteleacutedeacutetection
passive et drsquoimages optiques dans le second cas
de teacuteleacutedeacutetection active et drsquoimages radar
La teacuteleacutedeacutetection radar preacutesente lrsquoavantage de
- srsquoaffranchir des contraintes de couverture les
ondes eacutemises par les satellites traversent les
nuages
- pouvoir acqueacuterir des images de jour comme de
nuit
En revanche leur exploitation pour lrsquoobservation de la
Terre est moins intuitive et une expertise est
neacutecessaire pour interpreacuteter des images qui
ressemblent bien moins agrave une photo que les images
optiques
Ainsi diffeacuterents domaines spectraux sont exploiteacutes
en teacuteleacutedeacutetection optique (longueurs drsquoonde du visible
agrave lrsquoinfrarouge) et en teacuteleacutedeacutetection radar (micro-ondes
ou plus couramment appeleacutees hyperfreacutequences dans
le domaine de la teacuteleacutedeacutetection)
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 310
FICHE 23 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - RESOLUTION SPATIALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Images satellitaires et reacutesolution spatiale
Lorsque lrsquoon prend une photographie classique
lrsquoinformation est traduite par des formes et des
couleurs qui correspondent agrave des groupes de pixels
plus ou moins homogegravenes Sur une mecircme scegravene
photographieacutee prise par deux appareils plus
les pixels seront nombreux dans lrsquoimage plus
la reacutesolution spatiale sera eacuteleveacutee On le voit aiseacutement
lorsque lrsquoon souhaite faire un agrandissement et que
lon voit apparaicirctre les pixels en zoomant sur une
image
Il en va de mecircme pour une image satellitaire selon les
caracteacuteristiques du capteur lrsquoaltitude du satellite (donc
son orbite autour de la Terre) les images seront
composeacutees de pixels couvrant une surface au sol plus
ou moins grande du sol On classera ainsi les images
enregistreacutees en images
- Basse reacutesolution
- Moyenne reacutesolution
- Haute reacutesolution (HRS)
- Tregraves haute reacutesolution (THRS)
Reacutesolution spatiale
La reacutesolution spatiale est la taille du plus petit eacuteleacutement
qursquoil est possible de distinguer sur lrsquoimage Elle est
eacutegalement couramment deacutefinie comme eacutetant la taille du
pixel Sur une image les objets quil sera possible de
discerner deacutependront de la reacutesolution spatiale du capteur
utiliseacute Geacuteneacuteralement plus la reacutesolution spatiale
augmente plus la superficie de la surface visible par le
capteur diminue une image tregraves haute reacutesolution
couvrira une portion de territoire plus restreinte quune
image moyenne reacutesolution Au moment du choix des
images agrave traiter il convient donc de choisir le bon
compromis selon la taille des objets les plus petits que
lon veut observer et leacutechelle agrave laquelle on souhaite
observer un processus
Les images composeacutees de pixels sont appeleacutees
des images raster agrave la diffeacuterence des images
vecteur elles composeacutees de geacuteomeacutetries (points de
lignes ou de surfaces) geacuteolocaliseacutees auxquels sont
associeacutes des attributs
En SIG les vecteurs sont souvent utiliseacutes pour la
cartographie Ils permettent de simplifier une
repreacutesentation dun territoire Certains rasters sont
couramment utiliseacutes comme les photographies
aeacuteriennes les Modegraveles numeacuteriques de terrain (MNT)
ou la couche adresse du BD Parcellaire
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 410
FICHE 24 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - REFLECTANCE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Quelle grandeur utilise-t-on pour les valeurs des pixels
En teacuteleacutedeacutetection la grandeur utiliseacutee pour deacutecrire la laquo
teinte raquo des pixels est la reacuteflectance (on parle de
reacuteflectiviteacute pour les images radar) La reacuteflectance va
traduire le comportement drsquoune surface lorsqursquoelle
qursquoelle reccediloit les rayons du soleil Soumise agrave un
rayonnement une surface (la cible) va en partie
- lrsquoabsorber
- le transmettre aux surfaces sous-jacentes
- le reacutefleacutechir vers le ciel Crsquoest cette part
reacutefleacutechie qui est enregistreacutee par les capteurs
des satellites
Reacuteflectance
La reacuteflectance est une grandeur qui traduit la proportion
de lumiegravere reacutefleacutechie par la surface dune cible Elle est
deacutefinie comme le rapport entre le flux lumineux reacutefleacutechi
et le flux lumineux incident et sexprime geacuteneacuteralement en
pourcentage
Dans cet article nous ne rentrons pas dans les deacutetails des
deacutefinitions et calculs de grandeurs utiliseacutees en teacuteleacutedeacutetection
pour approfondir vous pouvez consulter cet article du
Cesbio
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 510
FICHE 25 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - RESOLUTION SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Images satellitaires et reacutesolution spectrale
Dans une image satellitaire lrsquoinformation sur les
couleurs est deacutecomposeacutee en diffeacuterents canaux ou
bandes spectrales Chaque bande est une image en
niveaux de gris composeacutee de pixels ayant chacun une
valeur de reacuteflectance pour un intervalle de longueur
drsquoondes donneacute On parle ainsi de bande du bleu du
rouge du proche infrarouge etc Chaque bande va
couvrir une portion plus ou moins large du spectre
eacutelectro magneacutetique Par exemple la bande du bleu
correspond agrave des longueurs dans un intervalle autour
de 480 nm celle du rouge autour de 600 nm
Pour reprendre lanalogie avec une photographie
classique dans une photo lrsquoinformation sur les
couleurs est contenue dans 3 bandes la bande des
longueurs drsquoondes correspondant agrave la couleur bleue (B
pour bleu ou blue) verte (V pour vert ou G pour green)
et rouge (R pour rouge ou red) On voit ainsi souvent
les acronymes RVB et RGB dans les logiciels de
traitement de photos Chacune de ces trois bandes est
en niveau de gris
Bande spectrale Canal spectral
Chaque bande spectrale est une image raster en niveau
de gris qui repreacutesente les valeurs de reacuteflectance des
surfaces au sol pour un intervalle de longueurs drsquoondes
donneacute
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 610
Pour agrandir les 3 images ci-dessus et les visualiser
sur le portail Sentinel Hub
- BANDE DU VERT
- BANDE DU ROUGE
- BANDE DU PIR
Prenons lexemple des images ci-contre Lillustration
montre 3 images de la rade de Lorient (voir plan ci-
dessus pour vous repeacuterer) correspondant chacune agrave
une bande spectrale Les valeurs de reacuteflectance
changent selon lintervalle de longueur donde
consideacutereacute Dans lintervalle de longueur donde
correspondant aux couleurs vertes et du rouges la
veacutegeacutetation a des valeurs de reacuteflectance basses alors
quelle a des valeurs eacuteleveacutee dans lintervalle des
longueurs donde de linfrarouge Leau a des valeurs
de reacuteflectance basse dans les 3 bandes Pour
information les variations de valeur de reacuteflectance de
leau correspond aux matiegraveres en suspension quelle
transporte
Une image satellitaire selon les caracteacuteristiques du
capteur embarqueacute sur le satellite peut contenir en
plus des trois bandes du visible (RVB) quelques bandes
suppleacutementaires (par exemple infrarouge proche
infrarouge) et jusqursquoagrave des centaines de bandes Ces
bandes vont couvrir des intervalles plus ou moins large
du spectre eacutelectromagneacutetique On parle ainsi drsquoimages
multi-spectrales (quelques bandes) ou drsquoimages
hyper-spectrales (des dizaines agrave des centaines de
bandes)
Reacutesolution spectrale
La reacutesolution spectrale deacutecrit la capaciteacute dun capteur agrave
utiliser de petites fenecirctres de longueurs donde Plus la
reacutesolution spectrale est fine plus les fenecirctres des
diffeacuterents canaux du capteur sont eacutetroites (deacutefinition RNCAN)
On peut repreacutesenter les valeurs de reacuteflectance des
bandes selon un graphique avec en abscisse les
longueurs donde du spectre eacutelectromagneacutetique et en
ordonneacutee les valeurs de reacuteflectance en On illustre
ainsi la nature de linformation contenue dans une
images satellitaire composeacutee de plusieurs bandes ou
canaux Sur le premier graphique le capteur
embarqueacute sur le satellite va enregistrer peu
dinformation sur les caracteacuteristiques spectrales des
cibles (visible sur les pixels) limage sera composeacutee de
4 bandes qui couvriront chacune un intervalle de
longueur donde assez large Dans le second cas le
capteur va enregistrer une grande quantiteacute
dinformation spectrale pour chaque couleur
plusieurs bandes sont enregistreacutees Non seulement le
nombre de bandes est plus eacuteleveacute mais en plus chaque
bande traduit des valeurs de reacuteflectance pour de petits
intervalles de longueur donde
Geacuteneacuteralement une tregraves haute reacutesolution spectrale est
possible au deacutetriment de la reacutesolution spatiale Les
images hyperspectrales sont par exemple tregraves
inteacuteressantes pour discriminer des espegraveces veacutegeacutetales
diffeacuterentes Tout linteacuterecirct est de pouvoir combiner les 2
types dimages ce qui soulegraveve des questions
meacutethodologies
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 710
FICHE 26 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE ndash COMPOSITION COLOREE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Laffichage des images en couleur
Sur une image classique on reconstitue agrave lrsquoeacutecran ce
que notre œil voit en affectant un filtre coloreacute
correspondant agrave la vraie couleur de chaque bande
(crsquoest le principe de la synthegravese additive toutes les
couleurs du spectre visible additionneacutees ou les 3
couleurs primaire additionneacutees donnent de la lumiegravere
blanche) On parle alors de composition coloreacutee
vraies couleurs Le principe est le mecircme pour les
images satellitaires si lon souhaite afficher une image
optique telle que notre œil verrait la Terre depuis le
ciel on affectera aux trois bandes du visible bleu du
vert et du rouge leurs vraies couleurs
Sur lillustration ci-apregraves (toujours la rade de Lorient)
sur la composition coloreacutee vraie couleur la ville
apparaicirct avec des couleurs blanches et grises leau
dans diffeacuterentes teintes de bleu et la veacutegeacutetation en
vert fonceacute on a recreacuteeacute ce que verrait notre œil
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et la
visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE VRAIES COULEURS
En faisant cela on ne visualise pas les informations
contenue dans drsquoautres bandes que les bandes Rouge-
Vert-Bleu informations non visibles par lœil humain
De maniegravere conventionnelle en observation de la terre
on affecte agrave la bande du proche infrarouge un filtre
rouge agrave la bande du rouge un filtre verte et agrave la bande
du vert un filtre bleu On parle alors de composition
coloreacutee fausses couleurs Dans cette repreacutesentation
les informations contenues dans la bande du bleue ne
sont pas repreacutesenteacutees Peu intuitive au deacutepart cette
repreacutesentation a lrsquoavantage de rendre visible des
informations non visibles agrave lrsquoœil nu et de bien
discriminer surfaces mineacuterales et surfaces veacutegeacutetales
Diffeacuterentes compositions coloreacutees fausses couleurs
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 810
sont utiliseacutees selon les disciplines et selon lobjet que lon souhaite faire ressortir agrave limage
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et
la visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE FAUSSES COULEURS
Sur cette composition coloreacutee fausses couleurs la
veacutegeacutetation apparaicirct en rouge les surfaces mineacuterales et
le bacircti en bleu gris et cyan leau claire en noir et leau
chargeacutee en matiegraveres en suspension dorigine mineacuterale
en bleu et gris (comme le bacircti) Si leau avait eacuteteacute
chargeacutee de micro-algues on aurait vu des zone plus
rouges dans leau (comme la veacutegeacutetation)
Le principe de la composition coloreacutee
La reacutealisation dune composition coloreacutee consiste
agrave attribuer agrave chaque couleur primaire (rouge vert et bleu)
trois bandes spectrales dun capteur satellitaire Par
synthegravese additive il est possible de reconstituer toutes les
couleurs Cela permet de faciliter linterpreacutetation des
images satellitaires et de mettre en eacutevidences des
pheacutenomegravenes environnementaux
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 910
FICHE 27 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - SIGNATURE SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Comment distingue-t-on diffeacuterents types de couverture du sol sur une image
Soumise agrave un rayonnement diffeacuterentes cibles auront
des comportements diffeacuterents des cibles de mecircme
nature absorberont ou reacutefleacutechiront davantage
certaines longueur dondes Des cibles de nature
diffeacuterente auront pour un mecircme intervalle de
longueur donde (donc une mecircme bande spectrale)
des comportements diffeacuterents En eacutetudiant la nature
du spectre reacutefleacutechi par une cible on peut obtenir des
informations sur cette cible sur sa nature son eacutetat
Par exemple les feuilles drsquoune plante en bonne santeacute
vont absorber les longueurs drsquoonde du rouge et du
bleu (pour les besoins physiologiques de la plante
puisque les veacutegeacutetaux convertissent leacutenergie lumineuse
en eacutenergie chimique par le processus de
photosynthegravese) et reacutefleacutechir les longueurs drsquoondes du
vert Ainsi nous voyons les feuilles de couleur verte
Au-delagrave du domaine du visible la veacutegeacutetation reacutefleacutechi
de maniegravere tregraves importante les longueurs drsquoondes de
lrsquoinfrarouge et du proche infrarouge (PIR) Cest pour
cela que sur limage de la rade de Lorient la veacutegeacutetation
apparaissait en blanc sur limage de la bande PIR
Autrement dit les valeurs de reacuteflectance de la
veacutegeacutetation sont eacuteleveacutees dans la bande du PIR
Il est possible de caracteacuteriser des cibles de diffeacuterente
nature selon leur reacuteponse spectrale agrave diffeacuterentes
longueur donde On parle de signature spectrale
dune cible (ou dun type de surface) On peut
repreacutesenter graphiquement les signatures spectrales
des principaux mateacuteriaux
Signature spectrale
Lorsqursquoelles sont soumises agrave une source drsquoeacutenergie
diffeacuterentes cibles ont diffeacuterents comportements La
variation de la reacuteflectance en fonction de la longueur
drsquoonde est appeleacutee signature spectrale
Sur le graphique sont scheacutematiseacutees la signature
spectrale dun sol nu de la veacutegeacutetation et de leau On
voit que certaines bandes permettent de mieux
discriminer diffeacuterents types de couverture du sol
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 1010
Lorsque lon eacutetudie des images satellitaires on dispose
en reacutealiteacute dune information discregravete On peut lillustrer
en superposant lillustration de la reacutesolution spectrale
des images et les signatures spectrales
Sur cette illustration simplifieacutee on voit que certaines
longueurs dondes sont plus discriminantes que
dautres pour des types de cibles donneacutes la
veacutegeacutetation a des valeurs tregraves eacuteleveacutees dans la bande du
PIR Neacuteanmoins des confusions peuvent apparaicirctre
dans cette mecircme bande un sol nu aura aussi les
valeurs de reacuteflectance eacuteleveacutees La partie traitement des
images visera agrave exploiter conjointement les valeurs de
reacuteflectance dans les diffeacuterentes bandes pour en
extraire une information pertinente au regard dune
probleacutematique Ceci fera lobjet dun autre article sur
les meacutethodes de traitement des images
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 210
FICHE 22 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - OPTIQUE ET RADAR
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Images optiques et radar
En observation de la Terre on peut exploiter
- des ondes eacutemises par le soleil puis reacutefleacutechies par
la surface de la Terre et enregistreacutees par un
capteur placeacute sur un satellite
- des ondes eacutemises par un eacutemetteur
artificiel placeacute sur le satellite puis reacutefleacutechies par
la surface de la Terre et enregistreacutees par un
capteur placeacute sur ce mecircme satellite
Dans le premier cas on parle de teacuteleacutedeacutetection
passive et drsquoimages optiques dans le second cas
de teacuteleacutedeacutetection active et drsquoimages radar
La teacuteleacutedeacutetection radar preacutesente lrsquoavantage de
- srsquoaffranchir des contraintes de couverture les
ondes eacutemises par les satellites traversent les
nuages
- pouvoir acqueacuterir des images de jour comme de
nuit
En revanche leur exploitation pour lrsquoobservation de la
Terre est moins intuitive et une expertise est
neacutecessaire pour interpreacuteter des images qui
ressemblent bien moins agrave une photo que les images
optiques
Ainsi diffeacuterents domaines spectraux sont exploiteacutes
en teacuteleacutedeacutetection optique (longueurs drsquoonde du visible
agrave lrsquoinfrarouge) et en teacuteleacutedeacutetection radar (micro-ondes
ou plus couramment appeleacutees hyperfreacutequences dans
le domaine de la teacuteleacutedeacutetection)
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 310
FICHE 23 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - RESOLUTION SPATIALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Images satellitaires et reacutesolution spatiale
Lorsque lrsquoon prend une photographie classique
lrsquoinformation est traduite par des formes et des
couleurs qui correspondent agrave des groupes de pixels
plus ou moins homogegravenes Sur une mecircme scegravene
photographieacutee prise par deux appareils plus
les pixels seront nombreux dans lrsquoimage plus
la reacutesolution spatiale sera eacuteleveacutee On le voit aiseacutement
lorsque lrsquoon souhaite faire un agrandissement et que
lon voit apparaicirctre les pixels en zoomant sur une
image
Il en va de mecircme pour une image satellitaire selon les
caracteacuteristiques du capteur lrsquoaltitude du satellite (donc
son orbite autour de la Terre) les images seront
composeacutees de pixels couvrant une surface au sol plus
ou moins grande du sol On classera ainsi les images
enregistreacutees en images
- Basse reacutesolution
- Moyenne reacutesolution
- Haute reacutesolution (HRS)
- Tregraves haute reacutesolution (THRS)
Reacutesolution spatiale
La reacutesolution spatiale est la taille du plus petit eacuteleacutement
qursquoil est possible de distinguer sur lrsquoimage Elle est
eacutegalement couramment deacutefinie comme eacutetant la taille du
pixel Sur une image les objets quil sera possible de
discerner deacutependront de la reacutesolution spatiale du capteur
utiliseacute Geacuteneacuteralement plus la reacutesolution spatiale
augmente plus la superficie de la surface visible par le
capteur diminue une image tregraves haute reacutesolution
couvrira une portion de territoire plus restreinte quune
image moyenne reacutesolution Au moment du choix des
images agrave traiter il convient donc de choisir le bon
compromis selon la taille des objets les plus petits que
lon veut observer et leacutechelle agrave laquelle on souhaite
observer un processus
Les images composeacutees de pixels sont appeleacutees
des images raster agrave la diffeacuterence des images
vecteur elles composeacutees de geacuteomeacutetries (points de
lignes ou de surfaces) geacuteolocaliseacutees auxquels sont
associeacutes des attributs
En SIG les vecteurs sont souvent utiliseacutes pour la
cartographie Ils permettent de simplifier une
repreacutesentation dun territoire Certains rasters sont
couramment utiliseacutes comme les photographies
aeacuteriennes les Modegraveles numeacuteriques de terrain (MNT)
ou la couche adresse du BD Parcellaire
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 410
FICHE 24 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - REFLECTANCE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Quelle grandeur utilise-t-on pour les valeurs des pixels
En teacuteleacutedeacutetection la grandeur utiliseacutee pour deacutecrire la laquo
teinte raquo des pixels est la reacuteflectance (on parle de
reacuteflectiviteacute pour les images radar) La reacuteflectance va
traduire le comportement drsquoune surface lorsqursquoelle
qursquoelle reccediloit les rayons du soleil Soumise agrave un
rayonnement une surface (la cible) va en partie
- lrsquoabsorber
- le transmettre aux surfaces sous-jacentes
- le reacutefleacutechir vers le ciel Crsquoest cette part
reacutefleacutechie qui est enregistreacutee par les capteurs
des satellites
Reacuteflectance
La reacuteflectance est une grandeur qui traduit la proportion
de lumiegravere reacutefleacutechie par la surface dune cible Elle est
deacutefinie comme le rapport entre le flux lumineux reacutefleacutechi
et le flux lumineux incident et sexprime geacuteneacuteralement en
pourcentage
Dans cet article nous ne rentrons pas dans les deacutetails des
deacutefinitions et calculs de grandeurs utiliseacutees en teacuteleacutedeacutetection
pour approfondir vous pouvez consulter cet article du
Cesbio
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 510
FICHE 25 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - RESOLUTION SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Images satellitaires et reacutesolution spectrale
Dans une image satellitaire lrsquoinformation sur les
couleurs est deacutecomposeacutee en diffeacuterents canaux ou
bandes spectrales Chaque bande est une image en
niveaux de gris composeacutee de pixels ayant chacun une
valeur de reacuteflectance pour un intervalle de longueur
drsquoondes donneacute On parle ainsi de bande du bleu du
rouge du proche infrarouge etc Chaque bande va
couvrir une portion plus ou moins large du spectre
eacutelectro magneacutetique Par exemple la bande du bleu
correspond agrave des longueurs dans un intervalle autour
de 480 nm celle du rouge autour de 600 nm
Pour reprendre lanalogie avec une photographie
classique dans une photo lrsquoinformation sur les
couleurs est contenue dans 3 bandes la bande des
longueurs drsquoondes correspondant agrave la couleur bleue (B
pour bleu ou blue) verte (V pour vert ou G pour green)
et rouge (R pour rouge ou red) On voit ainsi souvent
les acronymes RVB et RGB dans les logiciels de
traitement de photos Chacune de ces trois bandes est
en niveau de gris
Bande spectrale Canal spectral
Chaque bande spectrale est une image raster en niveau
de gris qui repreacutesente les valeurs de reacuteflectance des
surfaces au sol pour un intervalle de longueurs drsquoondes
donneacute
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 610
Pour agrandir les 3 images ci-dessus et les visualiser
sur le portail Sentinel Hub
- BANDE DU VERT
- BANDE DU ROUGE
- BANDE DU PIR
Prenons lexemple des images ci-contre Lillustration
montre 3 images de la rade de Lorient (voir plan ci-
dessus pour vous repeacuterer) correspondant chacune agrave
une bande spectrale Les valeurs de reacuteflectance
changent selon lintervalle de longueur donde
consideacutereacute Dans lintervalle de longueur donde
correspondant aux couleurs vertes et du rouges la
veacutegeacutetation a des valeurs de reacuteflectance basses alors
quelle a des valeurs eacuteleveacutee dans lintervalle des
longueurs donde de linfrarouge Leau a des valeurs
de reacuteflectance basse dans les 3 bandes Pour
information les variations de valeur de reacuteflectance de
leau correspond aux matiegraveres en suspension quelle
transporte
Une image satellitaire selon les caracteacuteristiques du
capteur embarqueacute sur le satellite peut contenir en
plus des trois bandes du visible (RVB) quelques bandes
suppleacutementaires (par exemple infrarouge proche
infrarouge) et jusqursquoagrave des centaines de bandes Ces
bandes vont couvrir des intervalles plus ou moins large
du spectre eacutelectromagneacutetique On parle ainsi drsquoimages
multi-spectrales (quelques bandes) ou drsquoimages
hyper-spectrales (des dizaines agrave des centaines de
bandes)
Reacutesolution spectrale
La reacutesolution spectrale deacutecrit la capaciteacute dun capteur agrave
utiliser de petites fenecirctres de longueurs donde Plus la
reacutesolution spectrale est fine plus les fenecirctres des
diffeacuterents canaux du capteur sont eacutetroites (deacutefinition RNCAN)
On peut repreacutesenter les valeurs de reacuteflectance des
bandes selon un graphique avec en abscisse les
longueurs donde du spectre eacutelectromagneacutetique et en
ordonneacutee les valeurs de reacuteflectance en On illustre
ainsi la nature de linformation contenue dans une
images satellitaire composeacutee de plusieurs bandes ou
canaux Sur le premier graphique le capteur
embarqueacute sur le satellite va enregistrer peu
dinformation sur les caracteacuteristiques spectrales des
cibles (visible sur les pixels) limage sera composeacutee de
4 bandes qui couvriront chacune un intervalle de
longueur donde assez large Dans le second cas le
capteur va enregistrer une grande quantiteacute
dinformation spectrale pour chaque couleur
plusieurs bandes sont enregistreacutees Non seulement le
nombre de bandes est plus eacuteleveacute mais en plus chaque
bande traduit des valeurs de reacuteflectance pour de petits
intervalles de longueur donde
Geacuteneacuteralement une tregraves haute reacutesolution spectrale est
possible au deacutetriment de la reacutesolution spatiale Les
images hyperspectrales sont par exemple tregraves
inteacuteressantes pour discriminer des espegraveces veacutegeacutetales
diffeacuterentes Tout linteacuterecirct est de pouvoir combiner les 2
types dimages ce qui soulegraveve des questions
meacutethodologies
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 710
FICHE 26 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE ndash COMPOSITION COLOREE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Laffichage des images en couleur
Sur une image classique on reconstitue agrave lrsquoeacutecran ce
que notre œil voit en affectant un filtre coloreacute
correspondant agrave la vraie couleur de chaque bande
(crsquoest le principe de la synthegravese additive toutes les
couleurs du spectre visible additionneacutees ou les 3
couleurs primaire additionneacutees donnent de la lumiegravere
blanche) On parle alors de composition coloreacutee
vraies couleurs Le principe est le mecircme pour les
images satellitaires si lon souhaite afficher une image
optique telle que notre œil verrait la Terre depuis le
ciel on affectera aux trois bandes du visible bleu du
vert et du rouge leurs vraies couleurs
Sur lillustration ci-apregraves (toujours la rade de Lorient)
sur la composition coloreacutee vraie couleur la ville
apparaicirct avec des couleurs blanches et grises leau
dans diffeacuterentes teintes de bleu et la veacutegeacutetation en
vert fonceacute on a recreacuteeacute ce que verrait notre œil
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et la
visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE VRAIES COULEURS
En faisant cela on ne visualise pas les informations
contenue dans drsquoautres bandes que les bandes Rouge-
Vert-Bleu informations non visibles par lœil humain
De maniegravere conventionnelle en observation de la terre
on affecte agrave la bande du proche infrarouge un filtre
rouge agrave la bande du rouge un filtre verte et agrave la bande
du vert un filtre bleu On parle alors de composition
coloreacutee fausses couleurs Dans cette repreacutesentation
les informations contenues dans la bande du bleue ne
sont pas repreacutesenteacutees Peu intuitive au deacutepart cette
repreacutesentation a lrsquoavantage de rendre visible des
informations non visibles agrave lrsquoœil nu et de bien
discriminer surfaces mineacuterales et surfaces veacutegeacutetales
Diffeacuterentes compositions coloreacutees fausses couleurs
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 810
sont utiliseacutees selon les disciplines et selon lobjet que lon souhaite faire ressortir agrave limage
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et
la visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE FAUSSES COULEURS
Sur cette composition coloreacutee fausses couleurs la
veacutegeacutetation apparaicirct en rouge les surfaces mineacuterales et
le bacircti en bleu gris et cyan leau claire en noir et leau
chargeacutee en matiegraveres en suspension dorigine mineacuterale
en bleu et gris (comme le bacircti) Si leau avait eacuteteacute
chargeacutee de micro-algues on aurait vu des zone plus
rouges dans leau (comme la veacutegeacutetation)
Le principe de la composition coloreacutee
La reacutealisation dune composition coloreacutee consiste
agrave attribuer agrave chaque couleur primaire (rouge vert et bleu)
trois bandes spectrales dun capteur satellitaire Par
synthegravese additive il est possible de reconstituer toutes les
couleurs Cela permet de faciliter linterpreacutetation des
images satellitaires et de mettre en eacutevidences des
pheacutenomegravenes environnementaux
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 910
FICHE 27 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - SIGNATURE SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Comment distingue-t-on diffeacuterents types de couverture du sol sur une image
Soumise agrave un rayonnement diffeacuterentes cibles auront
des comportements diffeacuterents des cibles de mecircme
nature absorberont ou reacutefleacutechiront davantage
certaines longueur dondes Des cibles de nature
diffeacuterente auront pour un mecircme intervalle de
longueur donde (donc une mecircme bande spectrale)
des comportements diffeacuterents En eacutetudiant la nature
du spectre reacutefleacutechi par une cible on peut obtenir des
informations sur cette cible sur sa nature son eacutetat
Par exemple les feuilles drsquoune plante en bonne santeacute
vont absorber les longueurs drsquoonde du rouge et du
bleu (pour les besoins physiologiques de la plante
puisque les veacutegeacutetaux convertissent leacutenergie lumineuse
en eacutenergie chimique par le processus de
photosynthegravese) et reacutefleacutechir les longueurs drsquoondes du
vert Ainsi nous voyons les feuilles de couleur verte
Au-delagrave du domaine du visible la veacutegeacutetation reacutefleacutechi
de maniegravere tregraves importante les longueurs drsquoondes de
lrsquoinfrarouge et du proche infrarouge (PIR) Cest pour
cela que sur limage de la rade de Lorient la veacutegeacutetation
apparaissait en blanc sur limage de la bande PIR
Autrement dit les valeurs de reacuteflectance de la
veacutegeacutetation sont eacuteleveacutees dans la bande du PIR
Il est possible de caracteacuteriser des cibles de diffeacuterente
nature selon leur reacuteponse spectrale agrave diffeacuterentes
longueur donde On parle de signature spectrale
dune cible (ou dun type de surface) On peut
repreacutesenter graphiquement les signatures spectrales
des principaux mateacuteriaux
Signature spectrale
Lorsqursquoelles sont soumises agrave une source drsquoeacutenergie
diffeacuterentes cibles ont diffeacuterents comportements La
variation de la reacuteflectance en fonction de la longueur
drsquoonde est appeleacutee signature spectrale
Sur le graphique sont scheacutematiseacutees la signature
spectrale dun sol nu de la veacutegeacutetation et de leau On
voit que certaines bandes permettent de mieux
discriminer diffeacuterents types de couverture du sol
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 1010
Lorsque lon eacutetudie des images satellitaires on dispose
en reacutealiteacute dune information discregravete On peut lillustrer
en superposant lillustration de la reacutesolution spectrale
des images et les signatures spectrales
Sur cette illustration simplifieacutee on voit que certaines
longueurs dondes sont plus discriminantes que
dautres pour des types de cibles donneacutes la
veacutegeacutetation a des valeurs tregraves eacuteleveacutees dans la bande du
PIR Neacuteanmoins des confusions peuvent apparaicirctre
dans cette mecircme bande un sol nu aura aussi les
valeurs de reacuteflectance eacuteleveacutees La partie traitement des
images visera agrave exploiter conjointement les valeurs de
reacuteflectance dans les diffeacuterentes bandes pour en
extraire une information pertinente au regard dune
probleacutematique Ceci fera lobjet dun autre article sur
les meacutethodes de traitement des images
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 310
FICHE 23 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - RESOLUTION SPATIALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Images satellitaires et reacutesolution spatiale
Lorsque lrsquoon prend une photographie classique
lrsquoinformation est traduite par des formes et des
couleurs qui correspondent agrave des groupes de pixels
plus ou moins homogegravenes Sur une mecircme scegravene
photographieacutee prise par deux appareils plus
les pixels seront nombreux dans lrsquoimage plus
la reacutesolution spatiale sera eacuteleveacutee On le voit aiseacutement
lorsque lrsquoon souhaite faire un agrandissement et que
lon voit apparaicirctre les pixels en zoomant sur une
image
Il en va de mecircme pour une image satellitaire selon les
caracteacuteristiques du capteur lrsquoaltitude du satellite (donc
son orbite autour de la Terre) les images seront
composeacutees de pixels couvrant une surface au sol plus
ou moins grande du sol On classera ainsi les images
enregistreacutees en images
- Basse reacutesolution
- Moyenne reacutesolution
- Haute reacutesolution (HRS)
- Tregraves haute reacutesolution (THRS)
Reacutesolution spatiale
La reacutesolution spatiale est la taille du plus petit eacuteleacutement
qursquoil est possible de distinguer sur lrsquoimage Elle est
eacutegalement couramment deacutefinie comme eacutetant la taille du
pixel Sur une image les objets quil sera possible de
discerner deacutependront de la reacutesolution spatiale du capteur
utiliseacute Geacuteneacuteralement plus la reacutesolution spatiale
augmente plus la superficie de la surface visible par le
capteur diminue une image tregraves haute reacutesolution
couvrira une portion de territoire plus restreinte quune
image moyenne reacutesolution Au moment du choix des
images agrave traiter il convient donc de choisir le bon
compromis selon la taille des objets les plus petits que
lon veut observer et leacutechelle agrave laquelle on souhaite
observer un processus
Les images composeacutees de pixels sont appeleacutees
des images raster agrave la diffeacuterence des images
vecteur elles composeacutees de geacuteomeacutetries (points de
lignes ou de surfaces) geacuteolocaliseacutees auxquels sont
associeacutes des attributs
En SIG les vecteurs sont souvent utiliseacutes pour la
cartographie Ils permettent de simplifier une
repreacutesentation dun territoire Certains rasters sont
couramment utiliseacutes comme les photographies
aeacuteriennes les Modegraveles numeacuteriques de terrain (MNT)
ou la couche adresse du BD Parcellaire
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 410
FICHE 24 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - REFLECTANCE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Quelle grandeur utilise-t-on pour les valeurs des pixels
En teacuteleacutedeacutetection la grandeur utiliseacutee pour deacutecrire la laquo
teinte raquo des pixels est la reacuteflectance (on parle de
reacuteflectiviteacute pour les images radar) La reacuteflectance va
traduire le comportement drsquoune surface lorsqursquoelle
qursquoelle reccediloit les rayons du soleil Soumise agrave un
rayonnement une surface (la cible) va en partie
- lrsquoabsorber
- le transmettre aux surfaces sous-jacentes
- le reacutefleacutechir vers le ciel Crsquoest cette part
reacutefleacutechie qui est enregistreacutee par les capteurs
des satellites
Reacuteflectance
La reacuteflectance est une grandeur qui traduit la proportion
de lumiegravere reacutefleacutechie par la surface dune cible Elle est
deacutefinie comme le rapport entre le flux lumineux reacutefleacutechi
et le flux lumineux incident et sexprime geacuteneacuteralement en
pourcentage
Dans cet article nous ne rentrons pas dans les deacutetails des
deacutefinitions et calculs de grandeurs utiliseacutees en teacuteleacutedeacutetection
pour approfondir vous pouvez consulter cet article du
Cesbio
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 510
FICHE 25 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - RESOLUTION SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Images satellitaires et reacutesolution spectrale
Dans une image satellitaire lrsquoinformation sur les
couleurs est deacutecomposeacutee en diffeacuterents canaux ou
bandes spectrales Chaque bande est une image en
niveaux de gris composeacutee de pixels ayant chacun une
valeur de reacuteflectance pour un intervalle de longueur
drsquoondes donneacute On parle ainsi de bande du bleu du
rouge du proche infrarouge etc Chaque bande va
couvrir une portion plus ou moins large du spectre
eacutelectro magneacutetique Par exemple la bande du bleu
correspond agrave des longueurs dans un intervalle autour
de 480 nm celle du rouge autour de 600 nm
Pour reprendre lanalogie avec une photographie
classique dans une photo lrsquoinformation sur les
couleurs est contenue dans 3 bandes la bande des
longueurs drsquoondes correspondant agrave la couleur bleue (B
pour bleu ou blue) verte (V pour vert ou G pour green)
et rouge (R pour rouge ou red) On voit ainsi souvent
les acronymes RVB et RGB dans les logiciels de
traitement de photos Chacune de ces trois bandes est
en niveau de gris
Bande spectrale Canal spectral
Chaque bande spectrale est une image raster en niveau
de gris qui repreacutesente les valeurs de reacuteflectance des
surfaces au sol pour un intervalle de longueurs drsquoondes
donneacute
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 610
Pour agrandir les 3 images ci-dessus et les visualiser
sur le portail Sentinel Hub
- BANDE DU VERT
- BANDE DU ROUGE
- BANDE DU PIR
Prenons lexemple des images ci-contre Lillustration
montre 3 images de la rade de Lorient (voir plan ci-
dessus pour vous repeacuterer) correspondant chacune agrave
une bande spectrale Les valeurs de reacuteflectance
changent selon lintervalle de longueur donde
consideacutereacute Dans lintervalle de longueur donde
correspondant aux couleurs vertes et du rouges la
veacutegeacutetation a des valeurs de reacuteflectance basses alors
quelle a des valeurs eacuteleveacutee dans lintervalle des
longueurs donde de linfrarouge Leau a des valeurs
de reacuteflectance basse dans les 3 bandes Pour
information les variations de valeur de reacuteflectance de
leau correspond aux matiegraveres en suspension quelle
transporte
Une image satellitaire selon les caracteacuteristiques du
capteur embarqueacute sur le satellite peut contenir en
plus des trois bandes du visible (RVB) quelques bandes
suppleacutementaires (par exemple infrarouge proche
infrarouge) et jusqursquoagrave des centaines de bandes Ces
bandes vont couvrir des intervalles plus ou moins large
du spectre eacutelectromagneacutetique On parle ainsi drsquoimages
multi-spectrales (quelques bandes) ou drsquoimages
hyper-spectrales (des dizaines agrave des centaines de
bandes)
Reacutesolution spectrale
La reacutesolution spectrale deacutecrit la capaciteacute dun capteur agrave
utiliser de petites fenecirctres de longueurs donde Plus la
reacutesolution spectrale est fine plus les fenecirctres des
diffeacuterents canaux du capteur sont eacutetroites (deacutefinition RNCAN)
On peut repreacutesenter les valeurs de reacuteflectance des
bandes selon un graphique avec en abscisse les
longueurs donde du spectre eacutelectromagneacutetique et en
ordonneacutee les valeurs de reacuteflectance en On illustre
ainsi la nature de linformation contenue dans une
images satellitaire composeacutee de plusieurs bandes ou
canaux Sur le premier graphique le capteur
embarqueacute sur le satellite va enregistrer peu
dinformation sur les caracteacuteristiques spectrales des
cibles (visible sur les pixels) limage sera composeacutee de
4 bandes qui couvriront chacune un intervalle de
longueur donde assez large Dans le second cas le
capteur va enregistrer une grande quantiteacute
dinformation spectrale pour chaque couleur
plusieurs bandes sont enregistreacutees Non seulement le
nombre de bandes est plus eacuteleveacute mais en plus chaque
bande traduit des valeurs de reacuteflectance pour de petits
intervalles de longueur donde
Geacuteneacuteralement une tregraves haute reacutesolution spectrale est
possible au deacutetriment de la reacutesolution spatiale Les
images hyperspectrales sont par exemple tregraves
inteacuteressantes pour discriminer des espegraveces veacutegeacutetales
diffeacuterentes Tout linteacuterecirct est de pouvoir combiner les 2
types dimages ce qui soulegraveve des questions
meacutethodologies
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 710
FICHE 26 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE ndash COMPOSITION COLOREE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Laffichage des images en couleur
Sur une image classique on reconstitue agrave lrsquoeacutecran ce
que notre œil voit en affectant un filtre coloreacute
correspondant agrave la vraie couleur de chaque bande
(crsquoest le principe de la synthegravese additive toutes les
couleurs du spectre visible additionneacutees ou les 3
couleurs primaire additionneacutees donnent de la lumiegravere
blanche) On parle alors de composition coloreacutee
vraies couleurs Le principe est le mecircme pour les
images satellitaires si lon souhaite afficher une image
optique telle que notre œil verrait la Terre depuis le
ciel on affectera aux trois bandes du visible bleu du
vert et du rouge leurs vraies couleurs
Sur lillustration ci-apregraves (toujours la rade de Lorient)
sur la composition coloreacutee vraie couleur la ville
apparaicirct avec des couleurs blanches et grises leau
dans diffeacuterentes teintes de bleu et la veacutegeacutetation en
vert fonceacute on a recreacuteeacute ce que verrait notre œil
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et la
visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE VRAIES COULEURS
En faisant cela on ne visualise pas les informations
contenue dans drsquoautres bandes que les bandes Rouge-
Vert-Bleu informations non visibles par lœil humain
De maniegravere conventionnelle en observation de la terre
on affecte agrave la bande du proche infrarouge un filtre
rouge agrave la bande du rouge un filtre verte et agrave la bande
du vert un filtre bleu On parle alors de composition
coloreacutee fausses couleurs Dans cette repreacutesentation
les informations contenues dans la bande du bleue ne
sont pas repreacutesenteacutees Peu intuitive au deacutepart cette
repreacutesentation a lrsquoavantage de rendre visible des
informations non visibles agrave lrsquoœil nu et de bien
discriminer surfaces mineacuterales et surfaces veacutegeacutetales
Diffeacuterentes compositions coloreacutees fausses couleurs
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 810
sont utiliseacutees selon les disciplines et selon lobjet que lon souhaite faire ressortir agrave limage
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et
la visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE FAUSSES COULEURS
Sur cette composition coloreacutee fausses couleurs la
veacutegeacutetation apparaicirct en rouge les surfaces mineacuterales et
le bacircti en bleu gris et cyan leau claire en noir et leau
chargeacutee en matiegraveres en suspension dorigine mineacuterale
en bleu et gris (comme le bacircti) Si leau avait eacuteteacute
chargeacutee de micro-algues on aurait vu des zone plus
rouges dans leau (comme la veacutegeacutetation)
Le principe de la composition coloreacutee
La reacutealisation dune composition coloreacutee consiste
agrave attribuer agrave chaque couleur primaire (rouge vert et bleu)
trois bandes spectrales dun capteur satellitaire Par
synthegravese additive il est possible de reconstituer toutes les
couleurs Cela permet de faciliter linterpreacutetation des
images satellitaires et de mettre en eacutevidences des
pheacutenomegravenes environnementaux
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 910
FICHE 27 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - SIGNATURE SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Comment distingue-t-on diffeacuterents types de couverture du sol sur une image
Soumise agrave un rayonnement diffeacuterentes cibles auront
des comportements diffeacuterents des cibles de mecircme
nature absorberont ou reacutefleacutechiront davantage
certaines longueur dondes Des cibles de nature
diffeacuterente auront pour un mecircme intervalle de
longueur donde (donc une mecircme bande spectrale)
des comportements diffeacuterents En eacutetudiant la nature
du spectre reacutefleacutechi par une cible on peut obtenir des
informations sur cette cible sur sa nature son eacutetat
Par exemple les feuilles drsquoune plante en bonne santeacute
vont absorber les longueurs drsquoonde du rouge et du
bleu (pour les besoins physiologiques de la plante
puisque les veacutegeacutetaux convertissent leacutenergie lumineuse
en eacutenergie chimique par le processus de
photosynthegravese) et reacutefleacutechir les longueurs drsquoondes du
vert Ainsi nous voyons les feuilles de couleur verte
Au-delagrave du domaine du visible la veacutegeacutetation reacutefleacutechi
de maniegravere tregraves importante les longueurs drsquoondes de
lrsquoinfrarouge et du proche infrarouge (PIR) Cest pour
cela que sur limage de la rade de Lorient la veacutegeacutetation
apparaissait en blanc sur limage de la bande PIR
Autrement dit les valeurs de reacuteflectance de la
veacutegeacutetation sont eacuteleveacutees dans la bande du PIR
Il est possible de caracteacuteriser des cibles de diffeacuterente
nature selon leur reacuteponse spectrale agrave diffeacuterentes
longueur donde On parle de signature spectrale
dune cible (ou dun type de surface) On peut
repreacutesenter graphiquement les signatures spectrales
des principaux mateacuteriaux
Signature spectrale
Lorsqursquoelles sont soumises agrave une source drsquoeacutenergie
diffeacuterentes cibles ont diffeacuterents comportements La
variation de la reacuteflectance en fonction de la longueur
drsquoonde est appeleacutee signature spectrale
Sur le graphique sont scheacutematiseacutees la signature
spectrale dun sol nu de la veacutegeacutetation et de leau On
voit que certaines bandes permettent de mieux
discriminer diffeacuterents types de couverture du sol
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 1010
Lorsque lon eacutetudie des images satellitaires on dispose
en reacutealiteacute dune information discregravete On peut lillustrer
en superposant lillustration de la reacutesolution spectrale
des images et les signatures spectrales
Sur cette illustration simplifieacutee on voit que certaines
longueurs dondes sont plus discriminantes que
dautres pour des types de cibles donneacutes la
veacutegeacutetation a des valeurs tregraves eacuteleveacutees dans la bande du
PIR Neacuteanmoins des confusions peuvent apparaicirctre
dans cette mecircme bande un sol nu aura aussi les
valeurs de reacuteflectance eacuteleveacutees La partie traitement des
images visera agrave exploiter conjointement les valeurs de
reacuteflectance dans les diffeacuterentes bandes pour en
extraire une information pertinente au regard dune
probleacutematique Ceci fera lobjet dun autre article sur
les meacutethodes de traitement des images
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 410
FICHE 24 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - REFLECTANCE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Quelle grandeur utilise-t-on pour les valeurs des pixels
En teacuteleacutedeacutetection la grandeur utiliseacutee pour deacutecrire la laquo
teinte raquo des pixels est la reacuteflectance (on parle de
reacuteflectiviteacute pour les images radar) La reacuteflectance va
traduire le comportement drsquoune surface lorsqursquoelle
qursquoelle reccediloit les rayons du soleil Soumise agrave un
rayonnement une surface (la cible) va en partie
- lrsquoabsorber
- le transmettre aux surfaces sous-jacentes
- le reacutefleacutechir vers le ciel Crsquoest cette part
reacutefleacutechie qui est enregistreacutee par les capteurs
des satellites
Reacuteflectance
La reacuteflectance est une grandeur qui traduit la proportion
de lumiegravere reacutefleacutechie par la surface dune cible Elle est
deacutefinie comme le rapport entre le flux lumineux reacutefleacutechi
et le flux lumineux incident et sexprime geacuteneacuteralement en
pourcentage
Dans cet article nous ne rentrons pas dans les deacutetails des
deacutefinitions et calculs de grandeurs utiliseacutees en teacuteleacutedeacutetection
pour approfondir vous pouvez consulter cet article du
Cesbio
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 510
FICHE 25 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - RESOLUTION SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Images satellitaires et reacutesolution spectrale
Dans une image satellitaire lrsquoinformation sur les
couleurs est deacutecomposeacutee en diffeacuterents canaux ou
bandes spectrales Chaque bande est une image en
niveaux de gris composeacutee de pixels ayant chacun une
valeur de reacuteflectance pour un intervalle de longueur
drsquoondes donneacute On parle ainsi de bande du bleu du
rouge du proche infrarouge etc Chaque bande va
couvrir une portion plus ou moins large du spectre
eacutelectro magneacutetique Par exemple la bande du bleu
correspond agrave des longueurs dans un intervalle autour
de 480 nm celle du rouge autour de 600 nm
Pour reprendre lanalogie avec une photographie
classique dans une photo lrsquoinformation sur les
couleurs est contenue dans 3 bandes la bande des
longueurs drsquoondes correspondant agrave la couleur bleue (B
pour bleu ou blue) verte (V pour vert ou G pour green)
et rouge (R pour rouge ou red) On voit ainsi souvent
les acronymes RVB et RGB dans les logiciels de
traitement de photos Chacune de ces trois bandes est
en niveau de gris
Bande spectrale Canal spectral
Chaque bande spectrale est une image raster en niveau
de gris qui repreacutesente les valeurs de reacuteflectance des
surfaces au sol pour un intervalle de longueurs drsquoondes
donneacute
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 610
Pour agrandir les 3 images ci-dessus et les visualiser
sur le portail Sentinel Hub
- BANDE DU VERT
- BANDE DU ROUGE
- BANDE DU PIR
Prenons lexemple des images ci-contre Lillustration
montre 3 images de la rade de Lorient (voir plan ci-
dessus pour vous repeacuterer) correspondant chacune agrave
une bande spectrale Les valeurs de reacuteflectance
changent selon lintervalle de longueur donde
consideacutereacute Dans lintervalle de longueur donde
correspondant aux couleurs vertes et du rouges la
veacutegeacutetation a des valeurs de reacuteflectance basses alors
quelle a des valeurs eacuteleveacutee dans lintervalle des
longueurs donde de linfrarouge Leau a des valeurs
de reacuteflectance basse dans les 3 bandes Pour
information les variations de valeur de reacuteflectance de
leau correspond aux matiegraveres en suspension quelle
transporte
Une image satellitaire selon les caracteacuteristiques du
capteur embarqueacute sur le satellite peut contenir en
plus des trois bandes du visible (RVB) quelques bandes
suppleacutementaires (par exemple infrarouge proche
infrarouge) et jusqursquoagrave des centaines de bandes Ces
bandes vont couvrir des intervalles plus ou moins large
du spectre eacutelectromagneacutetique On parle ainsi drsquoimages
multi-spectrales (quelques bandes) ou drsquoimages
hyper-spectrales (des dizaines agrave des centaines de
bandes)
Reacutesolution spectrale
La reacutesolution spectrale deacutecrit la capaciteacute dun capteur agrave
utiliser de petites fenecirctres de longueurs donde Plus la
reacutesolution spectrale est fine plus les fenecirctres des
diffeacuterents canaux du capteur sont eacutetroites (deacutefinition RNCAN)
On peut repreacutesenter les valeurs de reacuteflectance des
bandes selon un graphique avec en abscisse les
longueurs donde du spectre eacutelectromagneacutetique et en
ordonneacutee les valeurs de reacuteflectance en On illustre
ainsi la nature de linformation contenue dans une
images satellitaire composeacutee de plusieurs bandes ou
canaux Sur le premier graphique le capteur
embarqueacute sur le satellite va enregistrer peu
dinformation sur les caracteacuteristiques spectrales des
cibles (visible sur les pixels) limage sera composeacutee de
4 bandes qui couvriront chacune un intervalle de
longueur donde assez large Dans le second cas le
capteur va enregistrer une grande quantiteacute
dinformation spectrale pour chaque couleur
plusieurs bandes sont enregistreacutees Non seulement le
nombre de bandes est plus eacuteleveacute mais en plus chaque
bande traduit des valeurs de reacuteflectance pour de petits
intervalles de longueur donde
Geacuteneacuteralement une tregraves haute reacutesolution spectrale est
possible au deacutetriment de la reacutesolution spatiale Les
images hyperspectrales sont par exemple tregraves
inteacuteressantes pour discriminer des espegraveces veacutegeacutetales
diffeacuterentes Tout linteacuterecirct est de pouvoir combiner les 2
types dimages ce qui soulegraveve des questions
meacutethodologies
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 710
FICHE 26 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE ndash COMPOSITION COLOREE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Laffichage des images en couleur
Sur une image classique on reconstitue agrave lrsquoeacutecran ce
que notre œil voit en affectant un filtre coloreacute
correspondant agrave la vraie couleur de chaque bande
(crsquoest le principe de la synthegravese additive toutes les
couleurs du spectre visible additionneacutees ou les 3
couleurs primaire additionneacutees donnent de la lumiegravere
blanche) On parle alors de composition coloreacutee
vraies couleurs Le principe est le mecircme pour les
images satellitaires si lon souhaite afficher une image
optique telle que notre œil verrait la Terre depuis le
ciel on affectera aux trois bandes du visible bleu du
vert et du rouge leurs vraies couleurs
Sur lillustration ci-apregraves (toujours la rade de Lorient)
sur la composition coloreacutee vraie couleur la ville
apparaicirct avec des couleurs blanches et grises leau
dans diffeacuterentes teintes de bleu et la veacutegeacutetation en
vert fonceacute on a recreacuteeacute ce que verrait notre œil
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et la
visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE VRAIES COULEURS
En faisant cela on ne visualise pas les informations
contenue dans drsquoautres bandes que les bandes Rouge-
Vert-Bleu informations non visibles par lœil humain
De maniegravere conventionnelle en observation de la terre
on affecte agrave la bande du proche infrarouge un filtre
rouge agrave la bande du rouge un filtre verte et agrave la bande
du vert un filtre bleu On parle alors de composition
coloreacutee fausses couleurs Dans cette repreacutesentation
les informations contenues dans la bande du bleue ne
sont pas repreacutesenteacutees Peu intuitive au deacutepart cette
repreacutesentation a lrsquoavantage de rendre visible des
informations non visibles agrave lrsquoœil nu et de bien
discriminer surfaces mineacuterales et surfaces veacutegeacutetales
Diffeacuterentes compositions coloreacutees fausses couleurs
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 810
sont utiliseacutees selon les disciplines et selon lobjet que lon souhaite faire ressortir agrave limage
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et
la visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE FAUSSES COULEURS
Sur cette composition coloreacutee fausses couleurs la
veacutegeacutetation apparaicirct en rouge les surfaces mineacuterales et
le bacircti en bleu gris et cyan leau claire en noir et leau
chargeacutee en matiegraveres en suspension dorigine mineacuterale
en bleu et gris (comme le bacircti) Si leau avait eacuteteacute
chargeacutee de micro-algues on aurait vu des zone plus
rouges dans leau (comme la veacutegeacutetation)
Le principe de la composition coloreacutee
La reacutealisation dune composition coloreacutee consiste
agrave attribuer agrave chaque couleur primaire (rouge vert et bleu)
trois bandes spectrales dun capteur satellitaire Par
synthegravese additive il est possible de reconstituer toutes les
couleurs Cela permet de faciliter linterpreacutetation des
images satellitaires et de mettre en eacutevidences des
pheacutenomegravenes environnementaux
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 910
FICHE 27 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - SIGNATURE SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Comment distingue-t-on diffeacuterents types de couverture du sol sur une image
Soumise agrave un rayonnement diffeacuterentes cibles auront
des comportements diffeacuterents des cibles de mecircme
nature absorberont ou reacutefleacutechiront davantage
certaines longueur dondes Des cibles de nature
diffeacuterente auront pour un mecircme intervalle de
longueur donde (donc une mecircme bande spectrale)
des comportements diffeacuterents En eacutetudiant la nature
du spectre reacutefleacutechi par une cible on peut obtenir des
informations sur cette cible sur sa nature son eacutetat
Par exemple les feuilles drsquoune plante en bonne santeacute
vont absorber les longueurs drsquoonde du rouge et du
bleu (pour les besoins physiologiques de la plante
puisque les veacutegeacutetaux convertissent leacutenergie lumineuse
en eacutenergie chimique par le processus de
photosynthegravese) et reacutefleacutechir les longueurs drsquoondes du
vert Ainsi nous voyons les feuilles de couleur verte
Au-delagrave du domaine du visible la veacutegeacutetation reacutefleacutechi
de maniegravere tregraves importante les longueurs drsquoondes de
lrsquoinfrarouge et du proche infrarouge (PIR) Cest pour
cela que sur limage de la rade de Lorient la veacutegeacutetation
apparaissait en blanc sur limage de la bande PIR
Autrement dit les valeurs de reacuteflectance de la
veacutegeacutetation sont eacuteleveacutees dans la bande du PIR
Il est possible de caracteacuteriser des cibles de diffeacuterente
nature selon leur reacuteponse spectrale agrave diffeacuterentes
longueur donde On parle de signature spectrale
dune cible (ou dun type de surface) On peut
repreacutesenter graphiquement les signatures spectrales
des principaux mateacuteriaux
Signature spectrale
Lorsqursquoelles sont soumises agrave une source drsquoeacutenergie
diffeacuterentes cibles ont diffeacuterents comportements La
variation de la reacuteflectance en fonction de la longueur
drsquoonde est appeleacutee signature spectrale
Sur le graphique sont scheacutematiseacutees la signature
spectrale dun sol nu de la veacutegeacutetation et de leau On
voit que certaines bandes permettent de mieux
discriminer diffeacuterents types de couverture du sol
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 1010
Lorsque lon eacutetudie des images satellitaires on dispose
en reacutealiteacute dune information discregravete On peut lillustrer
en superposant lillustration de la reacutesolution spectrale
des images et les signatures spectrales
Sur cette illustration simplifieacutee on voit que certaines
longueurs dondes sont plus discriminantes que
dautres pour des types de cibles donneacutes la
veacutegeacutetation a des valeurs tregraves eacuteleveacutees dans la bande du
PIR Neacuteanmoins des confusions peuvent apparaicirctre
dans cette mecircme bande un sol nu aura aussi les
valeurs de reacuteflectance eacuteleveacutees La partie traitement des
images visera agrave exploiter conjointement les valeurs de
reacuteflectance dans les diffeacuterentes bandes pour en
extraire une information pertinente au regard dune
probleacutematique Ceci fera lobjet dun autre article sur
les meacutethodes de traitement des images
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 510
FICHE 25 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - RESOLUTION SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Images satellitaires et reacutesolution spectrale
Dans une image satellitaire lrsquoinformation sur les
couleurs est deacutecomposeacutee en diffeacuterents canaux ou
bandes spectrales Chaque bande est une image en
niveaux de gris composeacutee de pixels ayant chacun une
valeur de reacuteflectance pour un intervalle de longueur
drsquoondes donneacute On parle ainsi de bande du bleu du
rouge du proche infrarouge etc Chaque bande va
couvrir une portion plus ou moins large du spectre
eacutelectro magneacutetique Par exemple la bande du bleu
correspond agrave des longueurs dans un intervalle autour
de 480 nm celle du rouge autour de 600 nm
Pour reprendre lanalogie avec une photographie
classique dans une photo lrsquoinformation sur les
couleurs est contenue dans 3 bandes la bande des
longueurs drsquoondes correspondant agrave la couleur bleue (B
pour bleu ou blue) verte (V pour vert ou G pour green)
et rouge (R pour rouge ou red) On voit ainsi souvent
les acronymes RVB et RGB dans les logiciels de
traitement de photos Chacune de ces trois bandes est
en niveau de gris
Bande spectrale Canal spectral
Chaque bande spectrale est une image raster en niveau
de gris qui repreacutesente les valeurs de reacuteflectance des
surfaces au sol pour un intervalle de longueurs drsquoondes
donneacute
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 610
Pour agrandir les 3 images ci-dessus et les visualiser
sur le portail Sentinel Hub
- BANDE DU VERT
- BANDE DU ROUGE
- BANDE DU PIR
Prenons lexemple des images ci-contre Lillustration
montre 3 images de la rade de Lorient (voir plan ci-
dessus pour vous repeacuterer) correspondant chacune agrave
une bande spectrale Les valeurs de reacuteflectance
changent selon lintervalle de longueur donde
consideacutereacute Dans lintervalle de longueur donde
correspondant aux couleurs vertes et du rouges la
veacutegeacutetation a des valeurs de reacuteflectance basses alors
quelle a des valeurs eacuteleveacutee dans lintervalle des
longueurs donde de linfrarouge Leau a des valeurs
de reacuteflectance basse dans les 3 bandes Pour
information les variations de valeur de reacuteflectance de
leau correspond aux matiegraveres en suspension quelle
transporte
Une image satellitaire selon les caracteacuteristiques du
capteur embarqueacute sur le satellite peut contenir en
plus des trois bandes du visible (RVB) quelques bandes
suppleacutementaires (par exemple infrarouge proche
infrarouge) et jusqursquoagrave des centaines de bandes Ces
bandes vont couvrir des intervalles plus ou moins large
du spectre eacutelectromagneacutetique On parle ainsi drsquoimages
multi-spectrales (quelques bandes) ou drsquoimages
hyper-spectrales (des dizaines agrave des centaines de
bandes)
Reacutesolution spectrale
La reacutesolution spectrale deacutecrit la capaciteacute dun capteur agrave
utiliser de petites fenecirctres de longueurs donde Plus la
reacutesolution spectrale est fine plus les fenecirctres des
diffeacuterents canaux du capteur sont eacutetroites (deacutefinition RNCAN)
On peut repreacutesenter les valeurs de reacuteflectance des
bandes selon un graphique avec en abscisse les
longueurs donde du spectre eacutelectromagneacutetique et en
ordonneacutee les valeurs de reacuteflectance en On illustre
ainsi la nature de linformation contenue dans une
images satellitaire composeacutee de plusieurs bandes ou
canaux Sur le premier graphique le capteur
embarqueacute sur le satellite va enregistrer peu
dinformation sur les caracteacuteristiques spectrales des
cibles (visible sur les pixels) limage sera composeacutee de
4 bandes qui couvriront chacune un intervalle de
longueur donde assez large Dans le second cas le
capteur va enregistrer une grande quantiteacute
dinformation spectrale pour chaque couleur
plusieurs bandes sont enregistreacutees Non seulement le
nombre de bandes est plus eacuteleveacute mais en plus chaque
bande traduit des valeurs de reacuteflectance pour de petits
intervalles de longueur donde
Geacuteneacuteralement une tregraves haute reacutesolution spectrale est
possible au deacutetriment de la reacutesolution spatiale Les
images hyperspectrales sont par exemple tregraves
inteacuteressantes pour discriminer des espegraveces veacutegeacutetales
diffeacuterentes Tout linteacuterecirct est de pouvoir combiner les 2
types dimages ce qui soulegraveve des questions
meacutethodologies
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 710
FICHE 26 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE ndash COMPOSITION COLOREE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Laffichage des images en couleur
Sur une image classique on reconstitue agrave lrsquoeacutecran ce
que notre œil voit en affectant un filtre coloreacute
correspondant agrave la vraie couleur de chaque bande
(crsquoest le principe de la synthegravese additive toutes les
couleurs du spectre visible additionneacutees ou les 3
couleurs primaire additionneacutees donnent de la lumiegravere
blanche) On parle alors de composition coloreacutee
vraies couleurs Le principe est le mecircme pour les
images satellitaires si lon souhaite afficher une image
optique telle que notre œil verrait la Terre depuis le
ciel on affectera aux trois bandes du visible bleu du
vert et du rouge leurs vraies couleurs
Sur lillustration ci-apregraves (toujours la rade de Lorient)
sur la composition coloreacutee vraie couleur la ville
apparaicirct avec des couleurs blanches et grises leau
dans diffeacuterentes teintes de bleu et la veacutegeacutetation en
vert fonceacute on a recreacuteeacute ce que verrait notre œil
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et la
visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE VRAIES COULEURS
En faisant cela on ne visualise pas les informations
contenue dans drsquoautres bandes que les bandes Rouge-
Vert-Bleu informations non visibles par lœil humain
De maniegravere conventionnelle en observation de la terre
on affecte agrave la bande du proche infrarouge un filtre
rouge agrave la bande du rouge un filtre verte et agrave la bande
du vert un filtre bleu On parle alors de composition
coloreacutee fausses couleurs Dans cette repreacutesentation
les informations contenues dans la bande du bleue ne
sont pas repreacutesenteacutees Peu intuitive au deacutepart cette
repreacutesentation a lrsquoavantage de rendre visible des
informations non visibles agrave lrsquoœil nu et de bien
discriminer surfaces mineacuterales et surfaces veacutegeacutetales
Diffeacuterentes compositions coloreacutees fausses couleurs
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 810
sont utiliseacutees selon les disciplines et selon lobjet que lon souhaite faire ressortir agrave limage
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et
la visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE FAUSSES COULEURS
Sur cette composition coloreacutee fausses couleurs la
veacutegeacutetation apparaicirct en rouge les surfaces mineacuterales et
le bacircti en bleu gris et cyan leau claire en noir et leau
chargeacutee en matiegraveres en suspension dorigine mineacuterale
en bleu et gris (comme le bacircti) Si leau avait eacuteteacute
chargeacutee de micro-algues on aurait vu des zone plus
rouges dans leau (comme la veacutegeacutetation)
Le principe de la composition coloreacutee
La reacutealisation dune composition coloreacutee consiste
agrave attribuer agrave chaque couleur primaire (rouge vert et bleu)
trois bandes spectrales dun capteur satellitaire Par
synthegravese additive il est possible de reconstituer toutes les
couleurs Cela permet de faciliter linterpreacutetation des
images satellitaires et de mettre en eacutevidences des
pheacutenomegravenes environnementaux
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 910
FICHE 27 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - SIGNATURE SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Comment distingue-t-on diffeacuterents types de couverture du sol sur une image
Soumise agrave un rayonnement diffeacuterentes cibles auront
des comportements diffeacuterents des cibles de mecircme
nature absorberont ou reacutefleacutechiront davantage
certaines longueur dondes Des cibles de nature
diffeacuterente auront pour un mecircme intervalle de
longueur donde (donc une mecircme bande spectrale)
des comportements diffeacuterents En eacutetudiant la nature
du spectre reacutefleacutechi par une cible on peut obtenir des
informations sur cette cible sur sa nature son eacutetat
Par exemple les feuilles drsquoune plante en bonne santeacute
vont absorber les longueurs drsquoonde du rouge et du
bleu (pour les besoins physiologiques de la plante
puisque les veacutegeacutetaux convertissent leacutenergie lumineuse
en eacutenergie chimique par le processus de
photosynthegravese) et reacutefleacutechir les longueurs drsquoondes du
vert Ainsi nous voyons les feuilles de couleur verte
Au-delagrave du domaine du visible la veacutegeacutetation reacutefleacutechi
de maniegravere tregraves importante les longueurs drsquoondes de
lrsquoinfrarouge et du proche infrarouge (PIR) Cest pour
cela que sur limage de la rade de Lorient la veacutegeacutetation
apparaissait en blanc sur limage de la bande PIR
Autrement dit les valeurs de reacuteflectance de la
veacutegeacutetation sont eacuteleveacutees dans la bande du PIR
Il est possible de caracteacuteriser des cibles de diffeacuterente
nature selon leur reacuteponse spectrale agrave diffeacuterentes
longueur donde On parle de signature spectrale
dune cible (ou dun type de surface) On peut
repreacutesenter graphiquement les signatures spectrales
des principaux mateacuteriaux
Signature spectrale
Lorsqursquoelles sont soumises agrave une source drsquoeacutenergie
diffeacuterentes cibles ont diffeacuterents comportements La
variation de la reacuteflectance en fonction de la longueur
drsquoonde est appeleacutee signature spectrale
Sur le graphique sont scheacutematiseacutees la signature
spectrale dun sol nu de la veacutegeacutetation et de leau On
voit que certaines bandes permettent de mieux
discriminer diffeacuterents types de couverture du sol
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 1010
Lorsque lon eacutetudie des images satellitaires on dispose
en reacutealiteacute dune information discregravete On peut lillustrer
en superposant lillustration de la reacutesolution spectrale
des images et les signatures spectrales
Sur cette illustration simplifieacutee on voit que certaines
longueurs dondes sont plus discriminantes que
dautres pour des types de cibles donneacutes la
veacutegeacutetation a des valeurs tregraves eacuteleveacutees dans la bande du
PIR Neacuteanmoins des confusions peuvent apparaicirctre
dans cette mecircme bande un sol nu aura aussi les
valeurs de reacuteflectance eacuteleveacutees La partie traitement des
images visera agrave exploiter conjointement les valeurs de
reacuteflectance dans les diffeacuterentes bandes pour en
extraire une information pertinente au regard dune
probleacutematique Ceci fera lobjet dun autre article sur
les meacutethodes de traitement des images
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 610
Pour agrandir les 3 images ci-dessus et les visualiser
sur le portail Sentinel Hub
- BANDE DU VERT
- BANDE DU ROUGE
- BANDE DU PIR
Prenons lexemple des images ci-contre Lillustration
montre 3 images de la rade de Lorient (voir plan ci-
dessus pour vous repeacuterer) correspondant chacune agrave
une bande spectrale Les valeurs de reacuteflectance
changent selon lintervalle de longueur donde
consideacutereacute Dans lintervalle de longueur donde
correspondant aux couleurs vertes et du rouges la
veacutegeacutetation a des valeurs de reacuteflectance basses alors
quelle a des valeurs eacuteleveacutee dans lintervalle des
longueurs donde de linfrarouge Leau a des valeurs
de reacuteflectance basse dans les 3 bandes Pour
information les variations de valeur de reacuteflectance de
leau correspond aux matiegraveres en suspension quelle
transporte
Une image satellitaire selon les caracteacuteristiques du
capteur embarqueacute sur le satellite peut contenir en
plus des trois bandes du visible (RVB) quelques bandes
suppleacutementaires (par exemple infrarouge proche
infrarouge) et jusqursquoagrave des centaines de bandes Ces
bandes vont couvrir des intervalles plus ou moins large
du spectre eacutelectromagneacutetique On parle ainsi drsquoimages
multi-spectrales (quelques bandes) ou drsquoimages
hyper-spectrales (des dizaines agrave des centaines de
bandes)
Reacutesolution spectrale
La reacutesolution spectrale deacutecrit la capaciteacute dun capteur agrave
utiliser de petites fenecirctres de longueurs donde Plus la
reacutesolution spectrale est fine plus les fenecirctres des
diffeacuterents canaux du capteur sont eacutetroites (deacutefinition RNCAN)
On peut repreacutesenter les valeurs de reacuteflectance des
bandes selon un graphique avec en abscisse les
longueurs donde du spectre eacutelectromagneacutetique et en
ordonneacutee les valeurs de reacuteflectance en On illustre
ainsi la nature de linformation contenue dans une
images satellitaire composeacutee de plusieurs bandes ou
canaux Sur le premier graphique le capteur
embarqueacute sur le satellite va enregistrer peu
dinformation sur les caracteacuteristiques spectrales des
cibles (visible sur les pixels) limage sera composeacutee de
4 bandes qui couvriront chacune un intervalle de
longueur donde assez large Dans le second cas le
capteur va enregistrer une grande quantiteacute
dinformation spectrale pour chaque couleur
plusieurs bandes sont enregistreacutees Non seulement le
nombre de bandes est plus eacuteleveacute mais en plus chaque
bande traduit des valeurs de reacuteflectance pour de petits
intervalles de longueur donde
Geacuteneacuteralement une tregraves haute reacutesolution spectrale est
possible au deacutetriment de la reacutesolution spatiale Les
images hyperspectrales sont par exemple tregraves
inteacuteressantes pour discriminer des espegraveces veacutegeacutetales
diffeacuterentes Tout linteacuterecirct est de pouvoir combiner les 2
types dimages ce qui soulegraveve des questions
meacutethodologies
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 710
FICHE 26 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE ndash COMPOSITION COLOREE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Laffichage des images en couleur
Sur une image classique on reconstitue agrave lrsquoeacutecran ce
que notre œil voit en affectant un filtre coloreacute
correspondant agrave la vraie couleur de chaque bande
(crsquoest le principe de la synthegravese additive toutes les
couleurs du spectre visible additionneacutees ou les 3
couleurs primaire additionneacutees donnent de la lumiegravere
blanche) On parle alors de composition coloreacutee
vraies couleurs Le principe est le mecircme pour les
images satellitaires si lon souhaite afficher une image
optique telle que notre œil verrait la Terre depuis le
ciel on affectera aux trois bandes du visible bleu du
vert et du rouge leurs vraies couleurs
Sur lillustration ci-apregraves (toujours la rade de Lorient)
sur la composition coloreacutee vraie couleur la ville
apparaicirct avec des couleurs blanches et grises leau
dans diffeacuterentes teintes de bleu et la veacutegeacutetation en
vert fonceacute on a recreacuteeacute ce que verrait notre œil
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et la
visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE VRAIES COULEURS
En faisant cela on ne visualise pas les informations
contenue dans drsquoautres bandes que les bandes Rouge-
Vert-Bleu informations non visibles par lœil humain
De maniegravere conventionnelle en observation de la terre
on affecte agrave la bande du proche infrarouge un filtre
rouge agrave la bande du rouge un filtre verte et agrave la bande
du vert un filtre bleu On parle alors de composition
coloreacutee fausses couleurs Dans cette repreacutesentation
les informations contenues dans la bande du bleue ne
sont pas repreacutesenteacutees Peu intuitive au deacutepart cette
repreacutesentation a lrsquoavantage de rendre visible des
informations non visibles agrave lrsquoœil nu et de bien
discriminer surfaces mineacuterales et surfaces veacutegeacutetales
Diffeacuterentes compositions coloreacutees fausses couleurs
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 810
sont utiliseacutees selon les disciplines et selon lobjet que lon souhaite faire ressortir agrave limage
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et
la visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE FAUSSES COULEURS
Sur cette composition coloreacutee fausses couleurs la
veacutegeacutetation apparaicirct en rouge les surfaces mineacuterales et
le bacircti en bleu gris et cyan leau claire en noir et leau
chargeacutee en matiegraveres en suspension dorigine mineacuterale
en bleu et gris (comme le bacircti) Si leau avait eacuteteacute
chargeacutee de micro-algues on aurait vu des zone plus
rouges dans leau (comme la veacutegeacutetation)
Le principe de la composition coloreacutee
La reacutealisation dune composition coloreacutee consiste
agrave attribuer agrave chaque couleur primaire (rouge vert et bleu)
trois bandes spectrales dun capteur satellitaire Par
synthegravese additive il est possible de reconstituer toutes les
couleurs Cela permet de faciliter linterpreacutetation des
images satellitaires et de mettre en eacutevidences des
pheacutenomegravenes environnementaux
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 910
FICHE 27 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - SIGNATURE SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Comment distingue-t-on diffeacuterents types de couverture du sol sur une image
Soumise agrave un rayonnement diffeacuterentes cibles auront
des comportements diffeacuterents des cibles de mecircme
nature absorberont ou reacutefleacutechiront davantage
certaines longueur dondes Des cibles de nature
diffeacuterente auront pour un mecircme intervalle de
longueur donde (donc une mecircme bande spectrale)
des comportements diffeacuterents En eacutetudiant la nature
du spectre reacutefleacutechi par une cible on peut obtenir des
informations sur cette cible sur sa nature son eacutetat
Par exemple les feuilles drsquoune plante en bonne santeacute
vont absorber les longueurs drsquoonde du rouge et du
bleu (pour les besoins physiologiques de la plante
puisque les veacutegeacutetaux convertissent leacutenergie lumineuse
en eacutenergie chimique par le processus de
photosynthegravese) et reacutefleacutechir les longueurs drsquoondes du
vert Ainsi nous voyons les feuilles de couleur verte
Au-delagrave du domaine du visible la veacutegeacutetation reacutefleacutechi
de maniegravere tregraves importante les longueurs drsquoondes de
lrsquoinfrarouge et du proche infrarouge (PIR) Cest pour
cela que sur limage de la rade de Lorient la veacutegeacutetation
apparaissait en blanc sur limage de la bande PIR
Autrement dit les valeurs de reacuteflectance de la
veacutegeacutetation sont eacuteleveacutees dans la bande du PIR
Il est possible de caracteacuteriser des cibles de diffeacuterente
nature selon leur reacuteponse spectrale agrave diffeacuterentes
longueur donde On parle de signature spectrale
dune cible (ou dun type de surface) On peut
repreacutesenter graphiquement les signatures spectrales
des principaux mateacuteriaux
Signature spectrale
Lorsqursquoelles sont soumises agrave une source drsquoeacutenergie
diffeacuterentes cibles ont diffeacuterents comportements La
variation de la reacuteflectance en fonction de la longueur
drsquoonde est appeleacutee signature spectrale
Sur le graphique sont scheacutematiseacutees la signature
spectrale dun sol nu de la veacutegeacutetation et de leau On
voit que certaines bandes permettent de mieux
discriminer diffeacuterents types de couverture du sol
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 1010
Lorsque lon eacutetudie des images satellitaires on dispose
en reacutealiteacute dune information discregravete On peut lillustrer
en superposant lillustration de la reacutesolution spectrale
des images et les signatures spectrales
Sur cette illustration simplifieacutee on voit que certaines
longueurs dondes sont plus discriminantes que
dautres pour des types de cibles donneacutes la
veacutegeacutetation a des valeurs tregraves eacuteleveacutees dans la bande du
PIR Neacuteanmoins des confusions peuvent apparaicirctre
dans cette mecircme bande un sol nu aura aussi les
valeurs de reacuteflectance eacuteleveacutees La partie traitement des
images visera agrave exploiter conjointement les valeurs de
reacuteflectance dans les diffeacuterentes bandes pour en
extraire une information pertinente au regard dune
probleacutematique Ceci fera lobjet dun autre article sur
les meacutethodes de traitement des images
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 710
FICHE 26 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE ndash COMPOSITION COLOREE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Laffichage des images en couleur
Sur une image classique on reconstitue agrave lrsquoeacutecran ce
que notre œil voit en affectant un filtre coloreacute
correspondant agrave la vraie couleur de chaque bande
(crsquoest le principe de la synthegravese additive toutes les
couleurs du spectre visible additionneacutees ou les 3
couleurs primaire additionneacutees donnent de la lumiegravere
blanche) On parle alors de composition coloreacutee
vraies couleurs Le principe est le mecircme pour les
images satellitaires si lon souhaite afficher une image
optique telle que notre œil verrait la Terre depuis le
ciel on affectera aux trois bandes du visible bleu du
vert et du rouge leurs vraies couleurs
Sur lillustration ci-apregraves (toujours la rade de Lorient)
sur la composition coloreacutee vraie couleur la ville
apparaicirct avec des couleurs blanches et grises leau
dans diffeacuterentes teintes de bleu et la veacutegeacutetation en
vert fonceacute on a recreacuteeacute ce que verrait notre œil
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et la
visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE VRAIES COULEURS
En faisant cela on ne visualise pas les informations
contenue dans drsquoautres bandes que les bandes Rouge-
Vert-Bleu informations non visibles par lœil humain
De maniegravere conventionnelle en observation de la terre
on affecte agrave la bande du proche infrarouge un filtre
rouge agrave la bande du rouge un filtre verte et agrave la bande
du vert un filtre bleu On parle alors de composition
coloreacutee fausses couleurs Dans cette repreacutesentation
les informations contenues dans la bande du bleue ne
sont pas repreacutesenteacutees Peu intuitive au deacutepart cette
repreacutesentation a lrsquoavantage de rendre visible des
informations non visibles agrave lrsquoœil nu et de bien
discriminer surfaces mineacuterales et surfaces veacutegeacutetales
Diffeacuterentes compositions coloreacutees fausses couleurs
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 810
sont utiliseacutees selon les disciplines et selon lobjet que lon souhaite faire ressortir agrave limage
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et
la visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE FAUSSES COULEURS
Sur cette composition coloreacutee fausses couleurs la
veacutegeacutetation apparaicirct en rouge les surfaces mineacuterales et
le bacircti en bleu gris et cyan leau claire en noir et leau
chargeacutee en matiegraveres en suspension dorigine mineacuterale
en bleu et gris (comme le bacircti) Si leau avait eacuteteacute
chargeacutee de micro-algues on aurait vu des zone plus
rouges dans leau (comme la veacutegeacutetation)
Le principe de la composition coloreacutee
La reacutealisation dune composition coloreacutee consiste
agrave attribuer agrave chaque couleur primaire (rouge vert et bleu)
trois bandes spectrales dun capteur satellitaire Par
synthegravese additive il est possible de reconstituer toutes les
couleurs Cela permet de faciliter linterpreacutetation des
images satellitaires et de mettre en eacutevidences des
pheacutenomegravenes environnementaux
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 910
FICHE 27 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - SIGNATURE SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Comment distingue-t-on diffeacuterents types de couverture du sol sur une image
Soumise agrave un rayonnement diffeacuterentes cibles auront
des comportements diffeacuterents des cibles de mecircme
nature absorberont ou reacutefleacutechiront davantage
certaines longueur dondes Des cibles de nature
diffeacuterente auront pour un mecircme intervalle de
longueur donde (donc une mecircme bande spectrale)
des comportements diffeacuterents En eacutetudiant la nature
du spectre reacutefleacutechi par une cible on peut obtenir des
informations sur cette cible sur sa nature son eacutetat
Par exemple les feuilles drsquoune plante en bonne santeacute
vont absorber les longueurs drsquoonde du rouge et du
bleu (pour les besoins physiologiques de la plante
puisque les veacutegeacutetaux convertissent leacutenergie lumineuse
en eacutenergie chimique par le processus de
photosynthegravese) et reacutefleacutechir les longueurs drsquoondes du
vert Ainsi nous voyons les feuilles de couleur verte
Au-delagrave du domaine du visible la veacutegeacutetation reacutefleacutechi
de maniegravere tregraves importante les longueurs drsquoondes de
lrsquoinfrarouge et du proche infrarouge (PIR) Cest pour
cela que sur limage de la rade de Lorient la veacutegeacutetation
apparaissait en blanc sur limage de la bande PIR
Autrement dit les valeurs de reacuteflectance de la
veacutegeacutetation sont eacuteleveacutees dans la bande du PIR
Il est possible de caracteacuteriser des cibles de diffeacuterente
nature selon leur reacuteponse spectrale agrave diffeacuterentes
longueur donde On parle de signature spectrale
dune cible (ou dun type de surface) On peut
repreacutesenter graphiquement les signatures spectrales
des principaux mateacuteriaux
Signature spectrale
Lorsqursquoelles sont soumises agrave une source drsquoeacutenergie
diffeacuterentes cibles ont diffeacuterents comportements La
variation de la reacuteflectance en fonction de la longueur
drsquoonde est appeleacutee signature spectrale
Sur le graphique sont scheacutematiseacutees la signature
spectrale dun sol nu de la veacutegeacutetation et de leau On
voit que certaines bandes permettent de mieux
discriminer diffeacuterents types de couverture du sol
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 1010
Lorsque lon eacutetudie des images satellitaires on dispose
en reacutealiteacute dune information discregravete On peut lillustrer
en superposant lillustration de la reacutesolution spectrale
des images et les signatures spectrales
Sur cette illustration simplifieacutee on voit que certaines
longueurs dondes sont plus discriminantes que
dautres pour des types de cibles donneacutes la
veacutegeacutetation a des valeurs tregraves eacuteleveacutees dans la bande du
PIR Neacuteanmoins des confusions peuvent apparaicirctre
dans cette mecircme bande un sol nu aura aussi les
valeurs de reacuteflectance eacuteleveacutees La partie traitement des
images visera agrave exploiter conjointement les valeurs de
reacuteflectance dans les diffeacuterentes bandes pour en
extraire une information pertinente au regard dune
probleacutematique Ceci fera lobjet dun autre article sur
les meacutethodes de traitement des images
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 810
sont utiliseacutees selon les disciplines et selon lobjet que lon souhaite faire ressortir agrave limage
Pour agrandir la composition coloreacutee ci-dessus et
la visualiser sur le portail Sentinel Hub
COMPOSITION COLOREacuteE FAUSSES COULEURS
Sur cette composition coloreacutee fausses couleurs la
veacutegeacutetation apparaicirct en rouge les surfaces mineacuterales et
le bacircti en bleu gris et cyan leau claire en noir et leau
chargeacutee en matiegraveres en suspension dorigine mineacuterale
en bleu et gris (comme le bacircti) Si leau avait eacuteteacute
chargeacutee de micro-algues on aurait vu des zone plus
rouges dans leau (comme la veacutegeacutetation)
Le principe de la composition coloreacutee
La reacutealisation dune composition coloreacutee consiste
agrave attribuer agrave chaque couleur primaire (rouge vert et bleu)
trois bandes spectrales dun capteur satellitaire Par
synthegravese additive il est possible de reconstituer toutes les
couleurs Cela permet de faciliter linterpreacutetation des
images satellitaires et de mettre en eacutevidences des
pheacutenomegravenes environnementaux
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 910
FICHE 27 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - SIGNATURE SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Comment distingue-t-on diffeacuterents types de couverture du sol sur une image
Soumise agrave un rayonnement diffeacuterentes cibles auront
des comportements diffeacuterents des cibles de mecircme
nature absorberont ou reacutefleacutechiront davantage
certaines longueur dondes Des cibles de nature
diffeacuterente auront pour un mecircme intervalle de
longueur donde (donc une mecircme bande spectrale)
des comportements diffeacuterents En eacutetudiant la nature
du spectre reacutefleacutechi par une cible on peut obtenir des
informations sur cette cible sur sa nature son eacutetat
Par exemple les feuilles drsquoune plante en bonne santeacute
vont absorber les longueurs drsquoonde du rouge et du
bleu (pour les besoins physiologiques de la plante
puisque les veacutegeacutetaux convertissent leacutenergie lumineuse
en eacutenergie chimique par le processus de
photosynthegravese) et reacutefleacutechir les longueurs drsquoondes du
vert Ainsi nous voyons les feuilles de couleur verte
Au-delagrave du domaine du visible la veacutegeacutetation reacutefleacutechi
de maniegravere tregraves importante les longueurs drsquoondes de
lrsquoinfrarouge et du proche infrarouge (PIR) Cest pour
cela que sur limage de la rade de Lorient la veacutegeacutetation
apparaissait en blanc sur limage de la bande PIR
Autrement dit les valeurs de reacuteflectance de la
veacutegeacutetation sont eacuteleveacutees dans la bande du PIR
Il est possible de caracteacuteriser des cibles de diffeacuterente
nature selon leur reacuteponse spectrale agrave diffeacuterentes
longueur donde On parle de signature spectrale
dune cible (ou dun type de surface) On peut
repreacutesenter graphiquement les signatures spectrales
des principaux mateacuteriaux
Signature spectrale
Lorsqursquoelles sont soumises agrave une source drsquoeacutenergie
diffeacuterentes cibles ont diffeacuterents comportements La
variation de la reacuteflectance en fonction de la longueur
drsquoonde est appeleacutee signature spectrale
Sur le graphique sont scheacutematiseacutees la signature
spectrale dun sol nu de la veacutegeacutetation et de leau On
voit que certaines bandes permettent de mieux
discriminer diffeacuterents types de couverture du sol
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 1010
Lorsque lon eacutetudie des images satellitaires on dispose
en reacutealiteacute dune information discregravete On peut lillustrer
en superposant lillustration de la reacutesolution spectrale
des images et les signatures spectrales
Sur cette illustration simplifieacutee on voit que certaines
longueurs dondes sont plus discriminantes que
dautres pour des types de cibles donneacutes la
veacutegeacutetation a des valeurs tregraves eacuteleveacutees dans la bande du
PIR Neacuteanmoins des confusions peuvent apparaicirctre
dans cette mecircme bande un sol nu aura aussi les
valeurs de reacuteflectance eacuteleveacutees La partie traitement des
images visera agrave exploiter conjointement les valeurs de
reacuteflectance dans les diffeacuterentes bandes pour en
extraire une information pertinente au regard dune
probleacutematique Ceci fera lobjet dun autre article sur
les meacutethodes de traitement des images
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 910
FICHE 27 - COMPRENDRE UNE IMAGE SATELLITAIRE - SIGNATURE SPECTRALE
Limagerie satellitaire (aussi appeleacutee imagerie spatiale) deacutesigne la prise dimages depuis lespace par des capteurs placeacutes
sur des satellites Visuellement les images satellitaires ressemblent beaucoup agrave des photos mais elles contiennent bien plus
dinformations Ce document propose daborder (de faccedilon simplifieacutee) les notions essentielles pour savoir lire une image de
teacuteleacutedeacutetection
Comment distingue-t-on diffeacuterents types de couverture du sol sur une image
Soumise agrave un rayonnement diffeacuterentes cibles auront
des comportements diffeacuterents des cibles de mecircme
nature absorberont ou reacutefleacutechiront davantage
certaines longueur dondes Des cibles de nature
diffeacuterente auront pour un mecircme intervalle de
longueur donde (donc une mecircme bande spectrale)
des comportements diffeacuterents En eacutetudiant la nature
du spectre reacutefleacutechi par une cible on peut obtenir des
informations sur cette cible sur sa nature son eacutetat
Par exemple les feuilles drsquoune plante en bonne santeacute
vont absorber les longueurs drsquoonde du rouge et du
bleu (pour les besoins physiologiques de la plante
puisque les veacutegeacutetaux convertissent leacutenergie lumineuse
en eacutenergie chimique par le processus de
photosynthegravese) et reacutefleacutechir les longueurs drsquoondes du
vert Ainsi nous voyons les feuilles de couleur verte
Au-delagrave du domaine du visible la veacutegeacutetation reacutefleacutechi
de maniegravere tregraves importante les longueurs drsquoondes de
lrsquoinfrarouge et du proche infrarouge (PIR) Cest pour
cela que sur limage de la rade de Lorient la veacutegeacutetation
apparaissait en blanc sur limage de la bande PIR
Autrement dit les valeurs de reacuteflectance de la
veacutegeacutetation sont eacuteleveacutees dans la bande du PIR
Il est possible de caracteacuteriser des cibles de diffeacuterente
nature selon leur reacuteponse spectrale agrave diffeacuterentes
longueur donde On parle de signature spectrale
dune cible (ou dun type de surface) On peut
repreacutesenter graphiquement les signatures spectrales
des principaux mateacuteriaux
Signature spectrale
Lorsqursquoelles sont soumises agrave une source drsquoeacutenergie
diffeacuterentes cibles ont diffeacuterents comportements La
variation de la reacuteflectance en fonction de la longueur
drsquoonde est appeleacutee signature spectrale
Sur le graphique sont scheacutematiseacutees la signature
spectrale dun sol nu de la veacutegeacutetation et de leau On
voit que certaines bandes permettent de mieux
discriminer diffeacuterents types de couverture du sol
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 1010
Lorsque lon eacutetudie des images satellitaires on dispose
en reacutealiteacute dune information discregravete On peut lillustrer
en superposant lillustration de la reacutesolution spectrale
des images et les signatures spectrales
Sur cette illustration simplifieacutee on voit que certaines
longueurs dondes sont plus discriminantes que
dautres pour des types de cibles donneacutes la
veacutegeacutetation a des valeurs tregraves eacuteleveacutees dans la bande du
PIR Neacuteanmoins des confusions peuvent apparaicirctre
dans cette mecircme bande un sol nu aura aussi les
valeurs de reacuteflectance eacuteleveacutees La partie traitement des
images visera agrave exploiter conjointement les valeurs de
reacuteflectance dans les diffeacuterentes bandes pour en
extraire une information pertinente au regard dune
probleacutematique Ceci fera lobjet dun autre article sur
les meacutethodes de traitement des images
Les fiches du Pocircle meacutetier Teacuteleacutedeacutetection 2 Comprendre une image satellitaire 1010
Lorsque lon eacutetudie des images satellitaires on dispose
en reacutealiteacute dune information discregravete On peut lillustrer
en superposant lillustration de la reacutesolution spectrale
des images et les signatures spectrales
Sur cette illustration simplifieacutee on voit que certaines
longueurs dondes sont plus discriminantes que
dautres pour des types de cibles donneacutes la
veacutegeacutetation a des valeurs tregraves eacuteleveacutees dans la bande du
PIR Neacuteanmoins des confusions peuvent apparaicirctre
dans cette mecircme bande un sol nu aura aussi les
valeurs de reacuteflectance eacuteleveacutees La partie traitement des
images visera agrave exploiter conjointement les valeurs de
reacuteflectance dans les diffeacuterentes bandes pour en
extraire une information pertinente au regard dune
probleacutematique Ceci fera lobjet dun autre article sur
les meacutethodes de traitement des images
