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

I.4 Le système et les produits VEGETATION

Le programme VEGETATION, lancé sur l'initiative du CNES, a été développé conjointement par la France, la commission européenne, la Belgique, l'Italie et la Suède. Il inclut l'instrument lui-même, le segment sol (gestion de l'instrument, réception et traitement des données).

Le premier instrument VEGETATION 1 a été placé sur le satellite SPOT 4 lors de son lancement en mars 1998. Il complète les instruments classiques HRVIR (Haute Résolution dans le Visible et l'Infrarouge). VEGETATION 2 a été placé sur le satellite SPOT 5 lancé en mai 2002. Les données sont collectées par la station de Kiruna en Suède puis sont traitées et archivées au Centre de Traitement des Images Végétation (CTIV) en Belgique.

I.4.1 Caractéristiques techniques de VEGETATION

VEGETATION utilise des barrettes de détecteurs semblables à celles de SPOT HRVIR. Le champ d'ouverture est particulièrement large : 50,5° de part et d'autre, ce qui correspond à une largeur de bande au sol (fauchée) de 2200km. La taille du pixel au nadir est 1,15 x 1,15km. Par ailleurs, les satellites SPOT 4 et 5 suivent une orbite héliosynchrone inclinée de 98,72 degrés par rapport à l'équateur à une hauteur d'environ 830 km. Sa durée de révolution est de 101 minutes.

Toutes ces caractéristiques techniques et orbitographiques font que l'instrument VEGETATION voit 90% de l'équateur chaque jour (les 10% restant étant vus le lendemain). Pour les latitudes supérieures à 35° (Nord et sud) le capteur couvre la totalité du sol au moins une fois par jour. (Figure I-13)

Figure I-13 : Illustration des zones couvertes par VEGETATION après 3 orbites.

L'instrument VEGETATION comprend un système imageur dans quatre bandes spectrales (tableau I-2) qui constituent le set minimal le mieux adapté pour l'étude du couvert végétal (absorption de la chlorophylle, teneur en eau et corrections atmosphériques).

Bandes spectrales	Longueur d'onde (en um)
Bleu	0,43	- 0,47
Rouge	0,61	- 0,68
PIR	0,78	- 0,89
MIR	1,58	- 1,75

Tableau I-2: Bandes spectrales de l'instrument VEGETATION

I.4.2 Les produits VEGETATION

Les données collectées par l'instrument VEGETATION subissent des prétraitements avant d'être livrées sous plusieurs formes.

Les produits P (P=Physical) : ce sont les images les plus brutes que l'on puisse se procurer. Elles sont simplement corrigées des erreurs dues au matériel : Calibrage des caméras et erreur d'enregistrement.

Les comptes numériques des pixels représentent la réflectance apparente du sol au sommet de l'atmosphère.

C'est ce produit qu'on va utiliser dans cette étude.

Les produits S (S= Synthesis) : Les images S sont obtenues en faisant une synthèse de plusieurs images de la même zone acquises à des dates différentes. C'est une synthèse MVC (Maximum Value Composite), c'est à dire que pour chaque pixel de l'image finale on sélectionne la radiométrie sur l'image présentant un indice NDVI (indice de végétation normalisé) le plus fort en ce pixel. Une image S est une « mosaïque temporelle » où la radiométrie d'un pixel et de son voisin peuvent avoir été acquises à des dates différentes. Le fait d'appliquer cette méthode du MVC permet de réduire les effets des nuages. Par ailleurs, les images sont ici corrigées des effets atmosphériques, le compte numérique de chaque pixel représente donc en théorie la réflectance au sol. Il existe en fait deux produits S :

- Produit S1 : ce sont des synthèses journalières, incomplètes en dessous de 35° de latitude.

- Produits S10 : ce sont des synthèses effectuées sur dix jours, du 1er au 10, du 11 au 20 et du 21 à la fin du mois. Ces produits sont livrables avec trois résolutions spatiales différentes: S10 ? 1 x 1 km² ; S10.4 ? 4 x 4 km² ; S10.8 ? 8 x 8 km².

Les produits D10: Ce sont également des produits de synthèse décadaire, mais ici le compte numérique d'un pixel est obtenu en faisant la moyenne des radiométries de ce pixel sur les images sans nuages avec une correction atmosphérique améliorée à partir de seuils dans le B0 et le NDVI (Duchemin et al, Maisongrande et al, 2002). C'est une synthèse que l'on appelle synthèse BDC (BiDirectional Composite) car la radiométrie des pixels est normalisée par une fonction de réflectance bidirectionnelle. Ces produits sont eux aussi livrables avec trois résolutions spatiales différentes : D10? _?1 x 1 km² ; D10.4 ? 4 x 4 km² ; D10.8? 8 x 8 km².

Toutes les données du capteur VEGETATION sont disponibles gratuitement sur le site Internet du VITO ( http://www.vgt.vito.be/).