Modélisation de la variabilité de la rétrodiffusion radar bande C, due à la géométrie de surface et l’humidité du sol

Abstract

Ce mémoire présente une étude expérimentale et théorique, portant sur l'influence de la géométrie de surface de parcelles agricoles sur la rétrodiffusion radar, à l'aide d'images radar bande C. La modélisation théorique du coefficient de rétrodiffusion, validée à l'aide des données expérimentales calibrées, aide à la détermination de modèles simples d'inversion, en vue de l'estimation de l'humidité de surface de régions agricoles par télédétection hyperfréquences. Les résultats démontrent que les trois composantes géométriques de surface induisent des variations significatives au coefficient de rétrodiffusion: au moins 2 dB pour les agrégats de sol, jusqu'à 10 dB pour la structure des rangs; dans le cas des "planches" (patron de drainage), la variabilité due à la géométrie est similaire à celle due à la variabilité spatiale de l'humidité de surface induite par les planches. Ce patron de drainage a été détecté pour la première fois, à l'aide de données radar. Cette étude a permis de conclure qu'il devrait être possible, avec des modèles simples d'inversion, d'estimer l'humidité de surface à l'aide des futurs ROS bande C satellitaires (ERS-1 et RADARSAT), fonctionnant à des angles d'incidence (200) minimisant l'influence de la géométrie de surface sur le signal radar. Cependant cette inversion s'avère être pratiquement impossible avec des données radar aéroportées, dû aux effets multiples de la géométrie de surface, aux angles d'incidence élevés inhérents à ces systèmes.