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Cartographie des zones inondables sur le bassin versant du fleuve San-Pedro( sud-ouest de la côte d'Ivoire).


par Kouassi Nazaire KOUAKOU
Université Jean Lorougnon Guede de Daloa - Master Production Aquacole et Protection de l’Environnement 2019
  

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II.2.3. Etude de la vulnérabilité à l'inondation des zones à risques

L'étude de la vulnérabilité à l'inondation des zones à risques nécessite l'utilisation des images Radar. Les images disponibles sur la zone d'étude ont fait l'objet de plusieurs prétraitements (traitements préliminaires). Les prétraitements des données radar concernent la calibration, le moyennage, le référencement géographique, et le filtrage de ces différentes données.

Le but de cette partie est de prétraiter les images radar afin de faciliter la détection manuel, d'aider à la segmentation des objets sombres et de rendre plus fiable à une reconnaissance automatique des zones inondables. Ce processus de prétraitement consiste à réaliser la calibration radiométrique, le moyennage, corriger les distorsions géométriques liées aux reliefs.

II.2.3.1. Différentes étapes de traitement d'image Sentinel

II.2.3.1.1. Calibration radiométrique

Les pixels d'une image radar sont définis par un compte numérique (CN), ce CN dépend des paramètres d'acquisition. Pour pouvoir effectuer des analyses multi- temporelles et comparer différentes images, il est nécessaire de normaliser l'intensité du signal. Cette normalisation est assurée par la calibration radiométrique des images qui consiste à calculer à partir du signal

rétrodiffusé une grandeur sans dimension appelée le coefficient de rétrodiffusion ó0 (Holah, 2005). Le coefficient de rétrodiffusion ó0 d'une surface représente sa signature spectrale radar

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Matériel et méthodes

et est liée au rapport entre l'énergie renvoyée et l'énergie incidente (Ulaby et al.1982 ; Curlander & McDonough, 1991). L'équation du coefficient de rétrodiffusion ó0 prend la forme suivante :

a0(G) D??L

K SING (Eq.12)

Avec :

- ó0= coefficient de rétrodiffusion

- DN est la valeur numérique de chaque pixel (Digital Number) et K est la constante de calibration.

Le coefficient de rétrodiffusion s'exprime sur une échelle logarithmique (décibel (dB)). L'équation est de la forme suivante :

a°dB = 10 * lo910a° ( Eq.13)

Les comptes numériques des images radar enregistrent l'amplitude du signal rétrodiffusé. A chaque pixel, l'amplitude est convertie en coefficient de rétrodiffusion (a°) (Rosenqvist et al. 2007). Le traitement de l'image avec le logiciel Snap se déroule selon les étapes suivantes : insertion de l'image- radar-radiométrique- calibration.

II.2.3.1.2. Moyennage

Le moyennage permet d'avoir des pixels carrés au sol. Pour réaliser le moyennage, il est nécessaire de trouver la taille de pixel moyen le long de la visée radar

Prange et de la projeter au sol à l'aide de l'angle d'incidence au centre de la scène Oc selon l'équation

PPrang

=

si??(19c)

:

P

r (Eq.14)

Les images radar sont de mode simple, partiel et planimétrique. L'approche méthodologique est spécifique à chaque mode. Cette étape se déroule comme suite : radar-multilooking.

II.2.3.1.3. Géoréférencement

Le géoréférencement est le processus dans lequel on applique à une image SAR un emplacement spatial en lui donnant des coordonnées géographiques afin de déterminer la position de chaque pixel. Cette projection peut être réalisée suivant un ellipsoïde de référence système (système WGS 84). L'utilisation de points de contrôle au sol améliore la précision du

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Matériel et méthodes

géoréférencement. Cette opération permet de s'affranchir de certaines distorsions géométriques dues à l'effet du relief.

II.2.3.1.4. Filtrage

Le véritable obstacle dans l'interprétation visuelle des images SAR est la présence de cohérence de l'onde radar et l'interférence des champs retro-diffués par les objets à l'intérieur de chaque cellule de résolution, ce phénomène est appelé phénomène de chatoiement ou speckle. La présence du speckle dans les images radar SAR réduit le pouvoir de perception des détails et des structures fines de la scène imagée.

Le principal objectif du filtrage est d'éliminer les bruits multiplicatifs et augmenter la lisibilité de la scène imagée. Cette méthode consiste à estimer le bruit à partir du signal observé et de le réduire en préservant la radiométrie et les informations texturales de l'image. Le coefficient du speckle calculé permet ainsi d'évaluer le niveau du filtrage de l'image (Lee, 1981).

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"Les esprits médiocres condamnent d'ordinaire tout ce qui passe leur portée"   François de la Rochefoucauld