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)

Avant l'exploitation des données images nous avons procédé à la sélection des images non bruitées. A cet effet nous avons pris en compte les effets perturbateurs de la signature spectrale et de la géométrie d'image.

Parfois dans la série des images extraites on trouve des images totalement ou partiellement vides (Figure II-3 & Figure II-4), les zones noirâtres représentent les pixels sans information. Cela est dû au mouvement du capteur VEGETATION. Puisque nous sommes intéressé aux données images sur tout le Haut Atlas de Marrakech, nous avons dans une première étape

éliminée toutes les images incomplètes. Une analyse statistique de l'ensemble des images extraites montre qu'à chaque 26 jours on a six à sept images totalement vides et deux images partiellement vides, le nombre total des pixels des images est de 53480 (Figure II.5).

Figure II-5: Nombre d'images incomplètes en fonction des jours b- Sélection des visées quasi verticales

Nous avons vue que la variation de l'angle de visée perturbe la signature spectrale et que la qualité radiométrique augmente quant cet angle est faible, c'est-à-dire proche de la vertical. Avant le choix de la valeur maximale de l'angle de visée qu'il faut retenir nous avons calculé VZA au dessus de Marrakech sur toute la série d'images.

Une analyse de variation de VZA en fonction du temps (figure II.6) montre que l'angle zénithal au dessus de Marrakech varie d'une manière cyclique, à chaque 26 jour (période de révolution du satellite SPOT) on se retrouve exactement avec le même angle. A chaque 26 jours on ne dispose que trois images acquises avec un angle de visée inférieur au égal à 10°, ce qui est insuffisant dans notre étude. A cet effet nous avons choisi des images prises avec un angle de visée inférieur 23° et qui sont en nombre de huit images sur 26 jours.

50 40 30 20 10

1 10 17 23 32 39 46 53 60 69 75 82 89

Jours

Figure II-6: Variation de l'angle zénithal au dessus de Marrakech en fonction du temps, le seuil choisi est

Afin d'éliminer les images contenant des nuages nous avons suivi deux étapes :

Dans une première étape nous avons trié automatiquement l'ensemble des images contenant des grandes masses nuageuses en appliquant un masque au niveau du piémont Atlasique dans la bande bleu, bande où les nuages ayant une forte réflectance. Le masque est fait sur le piémont atlasique (altitudes inférieures à 1000 m) parce que dans cet endroit on est sûr qu'il n'y a pas de neige et les fortes valeurs de réflectance sont dues exclusivement à la présence des nuages.

Une analyse statistique sur les résultats du masque montre que les valeurs moyennes de la réflectance au niveau du piémont atlasique varient entre 15 et 82 %. Nous avons déterminé le seuil définissant les images sans nuages une moyenne inférieur à 20 %. (FigureII.7).

Le tri effectué est bien sûr assez grossier, seul les grandes formations nuageuses sont repérées et seulement celles qui couvrent la zone masquée.

Dans une deuxième étape de sélection des images sans nuages nous avons procédé à la visualisation des images sélectionnées lors de la première étape et celles acquises avec un angle de visée quasi vertical, et on a éliminé les images présentant des nuages supplémentaires en se basant sur la différence de signature spectrale dans le bleu et le MIR.

20021001 20021010 20021019 20021026 20021104 20021112 20021121 20021130 20021208 20021216 20021223

Figure II-7: Variation des réflectances de la bande bleu au niveau du piémont Atlasique au cours de la

Dans des travaux antérieurs, la surface neigeuse dans le Haut Atlas de Marrakech est calculée par la combinaison des images hautes résolution (Landsat-TM) avec des images basse résolution (SPOT-VGT). Des relation ont été misent en évidence entre l'indice de neige et la surface neigeuse. On distingue deux types de relation :

Avec SI un indice de neige (équation 3) calculé à partir images SPOT-VEGETATION Equation exponentielle : (Chaponnière et al. 2005)

Pourcentage = 100*[1-0.492132*EXP (-0.6901528 * ((MSI)/100) +1)))] ²⁰ (2)

MSI est un indice de neige modifié (équation 4), l'utilisation de tel indice a pour but d'éliminer l'effet de sol sur la signature spectrale. Une comparaison entre les deux équations montre que les surfaces calculées par les deux équations ont globalement la même tendance. L'équation linéaire sur estime la surface neigeuse par ce qu'elle ne prend pas en compte l'effet du sol (Figure II.8). Pour cela nous avons utilisé dans cette étude l'équation exponentielle.

Figure II-8:Comparaison de la surface neigeuse calculée par l'équation linéaire et exponentielle au

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II.3.1.2 Sélection des images