La télédétection désigne un
ensemble de techniques permettant d'étudier à distance des
phénomènes ou objets. La télédétection
spatiale, qui nous intéresse plus particulièrement, permet
l'acquisition d'un signal (rayonnement électromagnétique
réfléchi ou émis), transformé en images afin de
l'étudier. C'est seulement un siècle après la
première photographie aérienne (Gao, 1996) que les
premières applications spatiales voient le jour avec l'observation
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météorologique. Dans les années 1970, le
satellite Landsat1 permet d'observer la surface terrestre et ouvre la voie vers
une évolution continue de la télédétection. Depuis,
les résolutions se sont affinées, les plages de fréquences
ont augmentées et les capteurs se sont diversifiés (optique,
radar, laser).
Les deux principaux outils de
télédétection spatiale pour observer la
végétation sont le radar et le capteur optique.
Les capteurs radar sont des capteurs actifs. Ils envoient un
rayonnement électromagnétique et en réceptionnent une
partie, une fois réfléchie sur la surface terrestre. Ils ont
l'avantage de pouvoir fonctionner de nuit car la source d'énergie
reçue n'est pas lumineuse. Cela augmente les possibilités de
prise de vue. Ces techniques sont jusqu'à maintenant utilisées
majoritairement sur la détection de biomasse forestière (Hussin
et al., 1991 ; Luckman et al., 1998 ; Rignot et al.,
1995). Elles viennent aussi en appui à l'imagerie optique dans le
cas de suivi de cultures (Dusseux et al., 2014 ; Joshi et al.,
2016). Si cette technique est fiable pour les végétations
arborées, elle l'est encore trop peu pour le suivi de biomasse
herbacée dont les variations durant la croissance sont trop faibles pour
être détectées.
Les capteurs optiques sont dits passifs. Le capteur
réceptionne les ondes électromagnétiques du soleil
réfléchies par la surface de la terre (Gao, 1996). C'est en
analysant la quantité d'énergie absorbée ou
réfléchie dans certaines longueurs d'ondes que nous pouvons
étudier certains phénomènes terrestres. Le spectre du
visible (observable à l'oeil nu) n'est qu'une partie du spectre du
rayonnement solaire (Figure 8). Pour l'étude de la
végétation se sont les spectres du visible et l'infrarouge qui
sont utilisés.
Figure 8: Spectre du rayonnement solaire.
Dans le spectre du visible (400-700 nm), c'est
essentiellement la pigmentation des végétaux qui conditionne les
propriétés optiques des végétaux (Joshi et al.,
2016). Ils réfléchissent dans le vert et absorbent dans les
longueurs d'ondes correspondant au bleu et au rouge (Figure 9). De 700 à
1 300 nm, les végétaux émettent fortement dans le spectre
du proche infrarouge. Dans
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le moyen infrarouge, on observe trois pics d'absorption de
l'eau qui renseignent sur le stress hydrique.
Figure 9: Courbe de réflectance d'une
feuille dans le visible et l'infrarouge
