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Utilisation de la télédétection radar haute-résolution pour l'étude du régime glaciel marin au voisinage des infrastructures maritimes du Nunavik.

Gignac, Charles (2012). Utilisation de la télédétection radar haute-résolution pour l'étude du régime glaciel marin au voisinage des infrastructures maritimes du Nunavik. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 107 p.

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Résumé

Les glaces de mer sont observées depuis plus de trente ans grâce aux satellites radar (Carsey et al., 1992). Par contre, malgré les multiples recherches effectuées sur le suivi des glaces marines grâce au radar, peu de ces dernières portent sur de petits territoires. Avec l'avènement des effets probants du réchauffement climatique et de ses effets sur le couvert glaciel, des avenues de recherche visant l'utilisation de l'imagerie radar haute résolution se sont présentées. Combinant à la fois une approche de cartographie des glaces de mer au niveau local dans les communautés nordiques de Quaqtaq et Umiujaq et l'extraction de données de concentrations pouvant s'avérer utiles aux experts en ingénierie maritime, cette recherche est un premier pas vers une approche de suivi local des glaces marines. La réalisation de ce projet a impliqué l'acquisition de plusieurs images du satellite canadien RADARSAT-2 et l'utilisation de l'algorithme de segmentation d'images MIRGS (Multivariate Iterative Region Growing Using Semantics) développé à l'Université de Waterloo en Ontario (Qin et al., 2010). Cette recherche constitue en soi un test pour l'algorithme avec de l'imagerie haute résolution car il fût originalement conçu pour être utilisé avec de l'imagerie en mode ScanSAR ayant une résolution spatiale de 250m. L'objectif principal de ce projet est d'adapter la méthode MIRGS aux images de haute-résolution. Les objectifs secondaires sont la création d'une cartographie permettant de suivre l'évolution du couvert de glace autour des infrastructures maritimes au Nunavik et également la comparaison des concentrations observées avec le radar haute-résolution et celles observées avec les données NSIDC provenant de micro-ondes passives. Les résultats montrent le potentiel de MIRGS avec les données radar en haute résolution et permettent de cerner les forces et faiblesses de l'algorithme. Une base de données, créée à partir des cartes de glace produites, a été compilée et permet d'observer la dynamique de la concentration totale de glaces autour des infrastructures. La précision des classifications est de 79 % pour les cartes produites en période de formation du couvert (1 à 4 types de glace) et de 94% pour celles produites en période de fonte (1 à 2 types de glace). Ce résultat est très acceptable pour suivre le processus d'englacement et estimer les concentrations de glace autour des infrastructures. Des améliorations au processus de segmentation ont été proposées et permettront certainement de faire augmenter le niveau de précision. La comparaison inter- échelle n'a permis de dégager aucun lien. Plus forte lors de l'englacement que lors de la fonte, la corrélation entre les deux échelles n'a toutefois qu'une signification très faible. Les conclusions apportées par cette étude permettront d'améliorer les performances de MIRGS et de guider les ingénieurs maritimes en charge des infrastructures dans leurs évaluations de la vulnérabilité des infrastructures maritimes du Nunavik.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Bernier, Monique
Co-directeurs de mémoire/thèse: Clausi, David A.
Mots-clés libres: télédétection; radar haute-résolution; régime glaciel marin; infrastructure maritime; cartographie; MIRGS; couvert de glace; RADARSAT-2; Nunavik
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 07 oct. 2013 19:14
Dernière modification: 18 nov. 2015 20:47
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1557

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