La télédétection spatiale

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Table of contents

Chapitre I – Introduction
1.1. Contexte
1.1.1. Le cycle hydrologique et ses réservoirs
1.1.2. Variabilité climatique et impact sur les ressources en eau
1.1.3. Contraintes d’observation des bassins versants
1.2. Apport de la télédétection spatiale pour le suivi des eaux de surface
1.2.1. Avantages et inconvénients de l’utilisation des données satellitaires
1.2.2. Généralités
1.2.3. Hauteurs d’eau
1.2.4. Surfaces en eau
1.2.5. Matières en suspension (MES)
1.3. Problématique, objectifs et plan de la thèse
1.3.1. Problématique de la thèse
1.3.2. Objectifs et organisation de la thèse
Chapitre II – Matériels et méthodes
2.1. Altimétrie satellitaire
2.1.1. Principe de la mesure
2.1.2. Corrections
2.1.3. Forme d’onde
2.1.4. Fréquence des bandes : Ku, C, S, Ka
2.1.5. Nouveaux altimètres
2.1.5.1. Avantages de l’utilisation de la bande Ka
2.1.5.2. Altimétrie SAR
2.1.6. Missions altimétriques
2.1.6.1. Missions altimétriques à 35 jours : ERS-2, ENVISAT, SARAL
2.1.6.2. Missions altimétriques à 10 jours : Jason-1 Jason-2, Jason-3
2.1.6.3. Mission altimétrique à 27 jours : Sentinel-3
2.1.7. Méthodes : traitement des données altimétriques
2.1.7.1. Séries temporelles de hauteurs d’eau
2.1.7.2. Estimation des volumes d’eau en surface
2.2. Imagerie multi-spectrale
2.2.1. Généralités
2.2.2. Couleur de l’eau
2.2.2.1. Les corrections atmosphériques
2.2.2.2. Les algorithmes bio-optiques
2.2.2.3. Missions spatiales
2.2.3. Détermination des surfaces en eau
Chapitre III – Validation des hauteurs d’eau altimétriques
3.1. Résumé
3.2. Article : « Evolution of the performances of radar altimetry missions from ERS-2 to Sentinel-3A over the Inner Niger Delta »
3.2.1. Introduction
3.2.2. Method
3.2.2.1. Principle of Radar Altimetry and Data Processing
3.2.2.2. Validation of the Altimetry-Based Water Levels
3.2.3. Study Area and Datasets
3.2.3.1. Study Area
3.2.3.2. Radar Altimetry Data
3.2.3.3. In Situ Water Levels
3.2.4. Results
3.2.4.1. Direct Validation of the Altimetry-Based Water Stages
3.2.4.2. Intermission Water Stage Comparison
3.2.4.3. Multi-Missions Time Series on Floodplains
3.2.4.4. Consistency of the Altimetry-Based Water Levels in the Inner Niger Delta (IND) .. 123
3.2.5. Discussion
3.2.6. Conclusions
Chapitre IV – Quantification des stocks d’eau dans de grands bassins fluviaux
4.1. Résumé
4.2. Article: « Quantification of surface water volume changes in the Mackenzie Delta using satellite multi-missions data »
4.2.1. Introduction
4.2.2. Study region
4.2.3. Data sets
4.2.3.1. Multispectral imagery
4.2.3.2. Radar altimetry data
4.2.3.3. In situ water levels and discharges
4.2.4. Methods
4.2.4.1. Quantification of surface water extent
4.2.4.2. Validation of MODIS retrievals using OLI
4.2.4.3. Satellite-derived water level time-series in the Mackenzie Delta
4.2.4.4. Surface water volume storage
4.2.5. Results
4.2.5.1. MODIS-based land water extent and their validation
4.2.5.2. Alimetry-based water levels and their validation
4.2.5.3. Time series of surface water storage anomalies in the Mackenzie Delta
4.2.6. Discussion
4.2.6.1. Spatio-temporal dynamics of surface water extent
4.2.6.2. Spatio-temporal dynamics of surface water levels in the Mackenzie delta
4.2.6.3. Spatio-temporal dynamics of surface water storage
4.2.7. Conclusion
4.2.8. Acknowledgments
Chapitre V – Etude de la variabilité des matières en suspension comme traceur de la dynamique hydro-sédimentaire
5.1. Introduction
5.2. Site d’étude
5.3. Matériels et méthodes
5.3.1. Couleur de l’eau
5.3.2. Données environnementales
5.3.3. Traitement statistique des données
5.4. Résultats et discussion
5.4.1. Description des forçages environnementaux
5.4.2. Exercice d’inter-comparaison entre les trois algorithmes de MES
5.4.3. Distribution spatiale moyenne des MES
5.4.4. Principales structures spatiales des MES en mode T
5.4.5. Sections longitudinales et transversales dans l’estuaire
5.5. Conclusion
Chapitre VI – Conclusion et perspectives
6.1. Conclusion
6.2. Perspectives
6.2.1. Potentiel des nouvelles missions en imagerie multi-spectrale
6.2.2. Apport de la future mission altimétrique SWOT
6.2.3. Application des outils à d’autres sites d’étude
6.2.4. Synergie entre la couleur de l’eau et l’altimétrie
Production scientifique