Suivi du transport solide par satellite. Jean-Michel Martinez. (LMTG, Toulouse)

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Gaspard Lajoie
il y a 7 ans
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1 Jean-Michel Martinez (LMTG, Toulouse)

2 Justification Comment suivre les processus de transfert et de transformation de la matière au sein des bassins versants? Aujourd'hui: résolution temporelles: 10 jours résolution spatiale: 500 km Comment augmenter la résolution spatiale sans augmenter le coût? Difficultés: accessibilité (faible densité des observateur) coût (1 mission ~ 1000 )

3 Utilisation des techniques de télédétection Utiliser l imagerie satellitaire dans l étude des processus de transfert et de transformation de la matière au sein des bassins versants Relier le signal satellite (i.e. la réflectance) aux propriétés du particulaire (concentration, minéralogie) Méthodologie Nécessité de développer des algorithmes/modèle de traitement nouveaux Etude des propriétés optique (spectroradiométrie) & des caractéristiques physiques du particulaire ( granulométrie et minéralogie) Inversion : de la réflectance à la concentration en matière particulaire Site d étude : le bassin Amazonien (Pérou & Brésil)

4 Soutiens et intégration dans les projets CNES : Projet TOSCA SAMSAT ( ) Mesure des flux Sédimentaires dans le bassin AMazonien par imagerie SATellitaire» Réalisation de chaînes de traitement/inversion de séries temporelles d image MODIS INSU (PNTS, Relief, SYSTER) ORE (Observatoire de Recherche em Environnement) HYBAM Brésil : Universités (Brasilia, Rio, Manaus) & Agence de l Eau brésilienne (ANA) 1 thèse en cours sur financement brésilien

5 Mesure de la concentration: caractéristiques des capteurs Rouge IR LANDSAT 5-7 SPOT 4-5 MODIS (gratuit et journalier) (nm)

6 Utilisation des images MODIS Résolution spatiale : 250 m (2 bandes) Résolution temporelles: 2 images / jour sur n importe quelle zone de la planète Satellite TERRA Satellite AQUA

7 Vue satellite (MODIS) de la confluence Amazone / Rio Negro 100 Km

8 Propriétés optiques : Caractérisation in situ des propriétés optiques Mesures de superficie Eclairement (Ed) Mesures dans la colonne d eau Ed(d) Luminance (Lu) Coefficient d attenuation vertical (Kd)

9 Propriétés optiques Existe-t-il des relations robustes réflectance particulaire? Réflectance= En. Réfléchie/En. Incidente = f( coef. Diffusion, absorption) Stabilité du coef. de diffusion mesuré in situ de différentes rivières en Amazonie

10 Calibration de la réflectance de l eau Calibration des images à partir des données de réseaux : Etablie à partir des moyennes mensuelles

11 Station d'obidos (Brazil) Obidos La plus grande section de jaugeage au monde au monde : 4,8 km de large

12 Validation de la réflectance de l eau vs *C+MES Station d Obidos

13 Flux solide à Obidos estimé par satellite et par le réseau

Reconstitution de chroniques de flux à Obidos L intégration des données de réseaux terrain et d observation spatiale démontre une augmentation de + 20 %

14 Reconstitution de chroniques de flux à Obidos L intégration des données de réseaux terrain et d observation spatiale démontre une augmentation de + 20 % des flux sédimentaires du fleuve Amazone sur la période récente Impact des changements globaux (climat), régionaux (déforestation) ou variabilité naturelle?

15 Distribution spatiale instantannée de la concentration de surface 100 km

16 Mesure de la concentration: calibration 100 kms

17 Mesure de la concentration: déconvolution de la réflectance Faible résolution des images MODIS --> pas de pixel pur en rivière * E * E * E agua vgetación nube REF total Rouge Sélection des pixels rivière Infrarouge

18 Mesure de la concentration: calibration Concentraciones (mg/l) Borja (300 m) Observado Calculado /01/04 01/08/04 17/02/05 05/09/05 24/03/06 10/10/06 Tiempo Largeur de la rivière limite + zone nuageuse Zona de alta nubosidad 30% d'incertitude

19 Mesure de la concentration: calibration Concentracion (mg/l) San Regis (600 m) Calculado Observado ene-04 ago-04 feb-05 sep-05 mar-06 oct-06 abr-07 Plage de concentration réduite 25% de Incertidumbre

20 Mesure de la concentration: calibration Concentraciones Tamshiyacu (1000 m) MES Calculado Ene-04 Abr-04 Jul-04 Oct-04 Ene-05 Abr-05 Jul-05 Oct-05 Ene-06 Abr-06 Jul-06 Oct-06 Ene-07 Largeur de rivière importante 10% de Incertidumbre.

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