thesis

Analyse, mesure et modelisation de la reflexion diffuse d'un faisceau laser co2 par les sols; relation avec l'emissivite en teledetection infrarouge

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Jan. 1, 1993

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L'etude des surfaces terrestres par teledetection satellitaire dans l'irt est appelee a se developper pour l'accessibilite a la temperature de surface. Celle-ci est difficile a mesurer avec precision en emission du fait de son couplage avec l'emissivite. Une solution serait l'association des mesures radiometrique et active, avec un laser a dioxyde de carbone. L'acces a l'emissivite par reflexion est une alternative seduisante compte tenu de la precision potentielle lorsque la relation de kirchhoff est applicable. Le mode actif permet aussi l'acces a des caracteristiques du milieu interdit en emission. Ce travail est focalise sur la diffusion, par les sols, d'un faisceau laser co2, et ses objectifs sont: elaborer un modele quantitatif, rechercher les methodes d'evaluation precise de l'emissivite, et proposer une relation efficace entre celle-ci et la retrodiffusion. Apres quelques rappels theoriques sur la diffusion par les surfaces irregulieres, nous etudions la diffusion, par les sols, d'un faisceau laser a 10. 6 microns polarise. Experimentalement, l'objectif etant d'obtenir des mesures absolues, nous avons etalonne le dispositif de mesures. La precision est de 0. 2% sur des emissivites typiques des sols. Des mesures absolues de coefficients de diffusion ont ete effectuees sur des sols representatifs. Celles-ci montrent une predominance des coefficients co-polarises et une depolarisation atteignant quelquefois 15 a 20% de ceux-ci. Theoriquement, le modele initial, relatif, a ete perfectionne en considerant explicitement la diffusion de volume, la retrodiffusion, les effets d'ombres, la microrugosite, et rendu quantitatif en introduisant une constante dielectrique complexe et en renormalisant la fonction des pentes. L'ajustement du modele aux mesures a conduit a des parametres physiques des sols stables et realistes. L'integration du modele donne des resultats en bon accord (0. 4%) avec des mesures par emission. Les approches experimentale et theorique ont permis d'ebaucher une relation entre l'emissivite et des mesures absolues polarisees en retrodiffusion