Utilisation de la très haute résolution spectrale pour la mesure en environnement extérieur de l'émissivité de surface dans la bande infrarouge 3-13 Mum : méthodes et validation expérimentale
Langue Français
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Auteur : Kanani, Keyvan
Date de soutenance : 01-01-2005
Directeur(s) de thèse : Stoll, Marc-Philippe
Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
Discipline : Télédétection et imagerie physique
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés libres : Rayonnement infrarouge
Mots-clés :
- Rayonnement infrarouge
- Thèses et écrits académiques
- Radiométrie
- Thèses et écrits académiques
- Télédétection
- Thèses et écrits académiques
Résumé : La thèse se consacre à la détermination de l'émissivité de surfaces situées en extérieur à partir de mesures spectroradiométriques au niveau du sol. Le domaine spectral d'étude s'étend de 750 à 3500 cm-1 (3 à 13 m) et la résolution spectrale est de l'ordre du cm-1, inscrivant ainsi ce travail dans le giron de la radiométrie à très haute résolution spectrale (ou hyperspectrale) infrarouge. L'émissivité est une propriété thermo-optique caractérisant la capacité d'un corps à émettre un rayonnement propre. L'intérêt qu'on lui porte est étroitement lié à celui porté à la mesure par télédétection de la température de surface, paramètre clef des bilans énergétiques de surface. La connaissance de l'émissivité permet de plus d'aider à la caractérisation de la surface observée par télédétection (type et état de surface).L'étude conduite dans cette thèse a pour principal objectif de définir et de qualifier une méthodologie de mesure au sol de l'émissivité spectrale. L'étude se base sur deux techniques de séparation émissivité-température : les méthodes Spectral Smoothness (SpSm) et multi températures (MTM), en élargit le domaine spectral d'application, généralement restreint à l'infrarouge thermique (750 à 1250 cm-1), leur associe une méthode d'estimation du rayonnement incident, et propose une nouvelle technique, baptisée SmaC (Smoothness and Continuity), qui prend en compte le comportement directionnel de la surface observée pour améliorer la restitution de l'émissivité. Une campagne de mesure est mise en oeuvre afin de valider la méthodologie et d'en établir un bilan d'erreur étayé, tiré de l'expérimentation. De l'analyse des résultats de la campagne, il ressort que SpSm restitue correctement l'émissivité en infrarouge thermique (erreur < 0.02), alors que ses résultats sont moins bons en infrarouge médian (2000 à 3000 cm-1), où des discontinuités sont observées sur les spectres d'émissivité retrouvés. La méthode SmaC corrige ces discontinuités et améliore très significativement la restitution de l'émissivité en infrarouge médian (erreur < 0.03). Finalement, une évaluation numérique permet de consolider le bilan d'erreur obtenu expérimentalement, de valider l'impact des effets directionnels de la surface observée et donc le fondement de la méthode SmaC, puis d'identifier les limitations et proposer des améliorations associées au protocole expérimental.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-289627
Type de ressource : Thèse
