La télédétection

au service des sciences de la planète

Principe

La télédétection désigne, dans son acception la plus large, la mesure ou l’acquisition d’informations sur un objet ou un phénomène, par l’intermédiaire d’un instrument de mesure n’ayant pas de contact avec l’objet étudié. C’est l’utilisation à distance de n’importe quel type d’instrument (par exemple, d’un avion, d’un engin spatial, d’un satellite ou encore d’un bateau) permettant l’acquisition d’informations sur l’environnement. On fait souvent appel à des instruments tels qu’appareils photographiques, lasers, radars, sonars, sismographes ou gravimètres.

La télédétection spatiale, dans le domaine de l’astronautique, est l’ensemble des connaissances et des techniques utilisées pour déterminer les caractéristiques de la surface et de l’atmosphère de la Terre ou d’une autre planète, par des mesures effectuées à partir d’un engin spatial évoluant à distance convenable de cette dernière.

Ce type de méthode d’acquisition utilise normalement la mesure des rayonnements électromagnétiques émis ou réfléchis des objets étudiés dans un certain domaine de fréquences (infrarouge, visible, micro-ondes). Ceci est rendu possible par le fait que les objets étudiés (plantes, maisons, surfaces d’eau ou masses d’air) émettent ou réfléchissent du rayonnement à différentes longueurs d’onde et intensités selon leur état. Certains instruments de télédétection utilisent des ondes sonores de façon similaire, et d’autres mesurent des variations dans des champs magnétiques ou gravitaires.

Alors que l’astronomie pourrait être considérée comme de la télédétection (poussée à l’extrême), le terme télédétection est généralement réservé aux observations terrestres.

Applications

Les applications sont nombreuses en sciences de la terre :

• Les tremblements de terre sont localisés a posteriori en comparant des sismogrammes enregistrés en différents lieux ;
• Les précipitations peuvent être détectés par radars ;
• ...

Exemple d’application à l’OSUG, au laboratoire d’hydrologie (LTHE) :

Capteurs

– Radiomètre micro-onde

Un radiomètre est un instrument qui permet de mesurer l’intensité du flux de rayonnement électromagnétique, dans différents domaines de longueurs d’onde, tels que l‘ultraviolet, la lumière visible, l’infrarouge et les micro-ondes. Les radiomètres sont notamment utilisés en météorologie pour mesurer le contenu en vapeur d’eau et en eau liquide de l’atmosphère. En infrarouge thermique, la radiométrie permet d’accéder à la température des océans, de la végétation ou des sols. Dans le domaine des micro-ondes, la mesure radiométrique est reliée suivant la longueur d’onde à la présence de glace ou de pluie dans l’atmosphère ou à la présence d’eau liquide dans les sols.

- Radar météorologique

Un radar météorologique est un type de radar utilisé en météorologie pour repérer les précipitations, calculer leur déplacement et déterminer leur type (pluie, neige, grêle, etc.). La structure tridimensionnelle des données obtenues permet également d’inférer les mouvements des précipitations dans les nuages et ainsi de repérer ceux qui pourraient causer des dommages.

- Scintillomètre Infra-rouge

La scintillométrie est une méthode de mesure directe des flux de surface intégrés à l’échelle du paysage. Cette méthode repose sur l’analyse au niveau d’un récepteur des fluctuations d’intensité (scintillations) d’une source lumineuse (scintillométrie optique) ou d’une onde électromagnétique (scintillométrie microondes) issues d’un émetteur placé à une certaine distance (de quelques centaines de mètres à quelques kilomètres). La scintillométrie optique permet d’accéder directement au flux de chaleur sensible alors que la scintillométrie microonde permet d’accéder au flux de chaleur latente (évapotranspiration).

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