Développement d'un algorithme pour cartographier l'équivalent en eau de la neige au sol (EEN) dans un environnement de taïga à partir des données de micro-ondes passives du capteur SSM/I.

De Sève, Danielle (1999). Développement d'un algorithme pour cartographier l'équivalent en eau de la neige au sol (EEN) dans un environnement de taïga à partir des données de micro-ondes passives du capteur SSM/I. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 201 p.

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Résumé

La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF. Depuis septembre 1995, l'Institut national de la recherche scientifique à Québec (l'INRS- Eau) s'est associé avec le Service de l'Environnement Atmosphérique (SEA) d'Environnement Canada dans le cadre du programme CRYSYS afin d'évaluer la variation spatio-temporelle des Tb de la neige pour un environnement de taïga (Nord du Québec). Le but de cette recherche consiste premièrement, à effectuer une analyse spatio-temporelle des données SSM/I, afin de mieux comprendre les variations saisonnières des températures de brillance de la neige au sol, deuxièmement, évaluer l'impact de l'occupation du sol sur la variabilité du signal micro-onde de la neige et finalement, développer un algorithme en micro-ondes passives qui soit adapté à l'environnement de taïga pour estimer l'EEN. Les résultats de l'analyse temporelle pour les données SSM/I des hivers 1996-1997 et 1997- 1998 montrent une diminution des Tb à 37 GHz avec l'augmentation des valeurs d'EEN et une inversion de la relation lorsque les EEN sont supérieurs à 150 mm. La diminution des valeurs de Tb est directement liée à l'augmentation de la diffusion de volume dans le stock de neige et par le fait même à l'augmentation de l'EEN, alors que l'inversion de la relation est causée par le fait que la profondeur de pénétration des ondes électromagnétiques est inférieure à l'épaisseur du couvert nival. À 19 GHz, on remarque que les Tb sont peu corrélées avec les valeurs d'EEN. En fait, la fluctuation des Tb est plutôt associée à la variation des températures de l'air. L'évaluation de l'impact de l'occupation du sol sur la variabilité des données SSM/I a permis de mettre en évidence l'influence des zones forestières et des lacs gelés sur la variation du signal de la neige. En fait, à l'aide d'une analyse sous-pixel, nous avons démontré que l'augmentation du pourcentage de forêts ou de lacs dans un pixel SSM/I, contribuait à augmenter la valeur radiométrique du pixel. Ce qui a comme conséquence de créer une certaine confusion lorsque l'on tente d'estimer l'équivalent en eau de neige (EEN) au sol. Afin de minimiser l'impact de l'occupation du sol sur la contamination des pixels SSM/I, nous proposons une méthode de gradient de température en polarisation verticale pondérée (GTVP). Les facteurs de pondération (ai et hi) sont construits en tenant compte de la relation entre l'augmentation de la valeur des Tb de la neige à 37 GHz et celle du pourcentage de forêts fermées (FF) et de lacs et réservoirs (LR) dans le pixel. Un troisième facteur de pondération (facteur c) permet de minimiser l'impact lié aux conditions physiques de la neige. La méthode proposée permet d'améliorer la précision des estimés de 19 % comparativement à une méthode classique de gradient spectral (GTV) pour estimer l'EEN.

Type de document:	Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse:	Bernier, Monique
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Fortin, Jean-Pierre
Informations complémentaires:	Résumé avec symboles
Mots-clés libres:	algorithme; cartographie; eau; neige au sol; taïga; analyse sous-pixel; EEN; capteur SSM/I
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	27 août 2013 15:15
Dernière modification:	05 mai 2023 18:36
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/1473

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