Memoire Online - Suivi spatio-temporel de la couverture neigeuse dans le haut atlas de marrakech à l'aide des images spot-vegetation (période 1998-2005)

Pour savoir les facteurs probables qui influencent sur les surfaces neigeuses calculées, nous avons analysé les surfaces bruitées obtenues selon l'altitude, l'angle de prise de vue VZA, l'angle solaire zénithal SZA et la vapeur d'eau atmosphérique WVG (paragraphe II.1).

Une analyse statistique des pourcentages de neiges obtenues sans correction (Figure II.11) montre qu'il y a une variation du pourcentage en fonction d'altitude et en fonction des dates. Dans les dates sans neige, le pourcentage de neige varie de 0% au niveau des basses altitudes et il s'élève à 20% dans les hautes altitudes, alors que pour les dates où il y a de la neige le pourcentage varie de 0 % dans les basses altitudes et atteint 100% dans les hautes altitudes

16/01/2003 03/03/2003
120 100 80 60 40 20	29/03/2003 03/04/2003 04/07/2003 05/07/2003 05/08/2003





0 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 2900 3100 3300 3500 3700 3900 Altitude (mètre)

Figure II-11: variation du pourcentage de neige non corrigé en fonction d'altitude et par date.

Nous avons aussi étudié la variation de la surface bruitée sur un ensemble d'images sans neige et sans nuages en fonction de (VZA) (Figure II.12). D'une façon générale, on remarque que la variation de la surface neigeuse bruitée suive la variation de VZA de telle sorte que l'augmentation de VZA engendre une augmentation de la surface neigeuse et vice vers ça. La signature spectrale enregistrer par le capteur lorsqu'il est en vue vertical est moins importante que dans le cas inverse parce que l'angle de prise de vue conditionne la quantité des rayonnements reçus par le capteur.


600 60
500 400 300 200 100 0	Surface VZA		50
		40 30 20 10 0




21-juin-03 04-juil-03 22-juin-04 09-juil-04 05-août-04 30-août-04

La variation de (SZA) a également une influence sur la surface neigeuse. A l'inverse de VZA, Les faibles SZA ont plus d'effet sur la surface neigeuse, alors que les SZA élevés ont moins d'influence sur la surface calculée (Figure II.13)). Cette variation est expliquée du fait que l'épaisseur des couches d'atmosphère traversées par les rayonnements solaires diffère selon l'angle SZA, en effet la quantité de rayonnement qui atteint la surface terrestre est importante dans le cas des SZA faible et l'inverse pour les SZA élevés.


600 40
500 400 300 200 100 0	Surface SZA	35 30 25 20 15 10 5 0





21-juin-03 04-juil-03 22-juin-04 09-juil-04 05-août-04 30-août-04

La figure II.14 représente une comparaison entre la variation de la surface neigeuse bruitée et la (WVG). On constate que la variation de la surface neigeuse bruitée est inversement proportionnelle à la variation de WVG. Plus la vapeur d'eau est importante dans l'atmosphère plus les rayonnements émis par le soleil ou réfléchis par les surfaces terrestre seront affectés par les phénomènes de diffusion et d'absorption.

600 60
500 400 300 200 100 0	Surface WVG	50 40 30 20 10 0





21-juin-03 04-juil-03 22-juin-04 09-juil-04 05-août-04 30-août-04

Pour filtrer les bruits de la surface obtenue, nous avons procédé aux étapes suivantes :

Dans un premier temps, nous avons affecté à touts les pixels ayant une altitude inférieure à 1000 mètres la valeur 0 par ce qu'on sûr qu'à ce niveau d'altitude on n'a pas de neige.

Dans une deuxième étape nous avons appliqués des seuils radiométriques (Lissens et al. 2000) pour déterminer si un pixel est ou non enneigé. Lors de l'application des cinq seuils de Lissens le principal problème qu'on rencontre c'est l'élimination de quelques pixels neigeux.

Pour bien mettre en évidence tous les pixels contenant la neige nous avons appliqué chaque seuil appart et ensuite nous avons combinés les différents seuils. Une comparaison des les surfaces extraites dans les différents cas avec l'image VEGATATION nous montre qu'il y a une bonne discrimination de la surface neigeuse avec les trois seuils suivants (figure II.15.):

Où p est le code numérique des réflectances dans les différents canaux de l'instrument VEGETATION.

La figure II.16 représente une comparaison de la variation globale de la surface neigeuse au cours de la saison 2003/2004 sur le Haut Atlas de Marrakech entre les résultats obtenues avec l'application de 3 et 5 seuils. On constate que l'application des cinq seuils sous estime la surface neigeuse

Figure II-15: comparaison entre les surfaces neigeuses extraites avec l'application de 5 et 3 seuils

Figure II-16: Comparaison des surfaces calculées avec l'application de 3 et 5 seuils radiométriques

Suivi spatio-temporel de la couverture neigeuse dans le haut atlas de marrakech à l'aide des images spot-vegetation (période 1998-2005)

II.3.2.3 Filtrage du bruit