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Potentialités des Altimètres Radars
spatiaux pour l’HYdrologie en zone
Sahélienne (PARHYS). Perspectives
pour la mission SWOT (AO2012-
771337)
Frédéric FRAPPART
7 novembre 2016
Plan de la présentation
Contexte
Résultats:
- Caractérisation des surfaces d’Afrique de l’ouest
- Estimation de l’humidité des sols en zone sahélienne
Perspectives et difficultés
Publications et valorisation
Budget et retour PNTS
Contexte : Observation des surfaces
continentales par télédétection radar (1/2)
Images SAR et données
diffusiométriques => Caractérisation
des surfaces continentales et suivi
de paramètres environnementaux:
Estimation de l’humidité
superficielle des sols
Suivi de la dynamique de la
végétation
Cartographie des inondations
Mougin et al., Int. J. Remote Sens.,
1995
Betbeder et al., IEEE JSTARS,
2014
Etat de surface et ses variations temporelles
(Papa et al., Remote Sens. Env., 2003; Legrésy et al.,
Remote Sens. Env., 2005)
Corrélation avec humidité des sols
(Ridley et al., Remote Sens. Env.,
1996)
Détection des inondations
(Papa et al., Int. J. Remote Sens.,
2006)
Papa et al., Remote Sens. Env.,
2003
Le coefficient de rétrodiffusion (σ0) est l’intégrale de la puissance
renvoyée par la cible ramenée à la surface éclairée par la cible.
Contexte : Observation des surfaces
continentales par télédétection radar (2/2)
Résultats: Caractérisation des surfaces
par altimétrie (1/4) Comparaison sur
l’Afrique de l’ouest des
rétrodiffusions
altimétriques et
diffusiométriques en
bandes C et Ku
(Fatras et al., Remote
Sens. Env., 2015)
altimétriques en bandes
S, C, Ku et Ka
(Frappart et al., Phys.
Chem. Earth, 2015)
Caractérisation des surfaces par
altimétrie (2/4)
Fatras C., Frappart F., Mougin E., Frison
P-L., Faye G., Borderies P., Jarlan
L. (2015). Spaceborne altimetry and
scatterometry backscattering signatures
at C- and Ku-band over West Africa.
Remote Sens. Env., 159, 117-133.
Frappart F., Fatras C., Mougin E.,
Marieu V., Diepkile A.T., Blarel F.,
Borderies P. (sous presse). Radar
altimetry backscattering signatures at
Ka, Ku, C and S bands over West
Africa. Phys. Chem.Earth,
Caractérisation des surfaces par
altimétrie (3/4)
Fatras et al., Remote Sens. Env. (2015)
Frappart et al., Phys. Chem.
Earth (2015)
Caractérisation des surfaces par
altimétrie (4/4)
Fatras et al., Remote Sens. Env. (2015)
Résultats: Estimation de l’humidité des sols en
zone sahélienne par altimétrie (1/6) Humidité superficielle variable clé en région semi-aride pour:
minéralisation de la matière organique (Zech et al., Geoderma,
1997)
production végétale (Hiernaux et al., J. Hydrol., 2009)
flux de carbone et d’énergie des surfaces continentales
(Brümmer et al., J. Geophys. Res., 2008) et interactions
surface-atmosphère (Taylor et al., QJRMS, 2010)
Variabilité spatio-temporelle HSS liée aux processus
physiques, chimiques et biologiques de la mousson africaine
(Redelsperger et al., BAMS, 2006).
Site AMMA-CATCH, région sahélienne du Gourma au Mali
(Mougin et al., J. Hydrol., 2009).
Résultats: Estimation de l’humidité des sols en
zone sahélienne par altimétrie (2/6)
Séries temporelles de rétrodiffusion d’ENVISAT (bandes Ku et
S) et d’humidité des sols sur le site d’Agoufou en 2007.
Fatras C., Frappart F., Mougin E., Grippa M., Hiernaux P. (2012). Estimating surface soil
moisture over Sahel using ENVISAT radar altimetry. Remote Sens. Env., 123(8), 496-
507.
Résultats: Estimation de l’humidité des sols en
zone sahélienne par altimétrie (3/6)
Fatras et al., Remote Sens. Env. (2012)
Résultats: Estimation de l’humidité des sols en
zone sahélienne par altimétrie (4/6)
Fatras et al., Remote Sens. Env. (2012)
Résultats: Estimation de l’humidité des sols en
zone sahélienne par altimétrie (5/6)
Fatras et al., Remote Sens. Env. (2012)
Résultats: Estimation de l’humidité des sols en
zone sahélienne par altimétrie (6/6)
Perspectives Fort potentiel de la rétrodiffusion altimétrique pour
l’estimation de l’humidité des sols : meilleurs résultats
qu’avec les estimations diffusiométriques et SAR
Atténuation moindre de la végétation que pour les
diffusiomètres et les SAR (incidence verticale vs.
incidence oblique)
Faibles couvertures temporelle et spatiale des
altimètres LRM et SAR
Apport déterminant de SWOT pour la spatialisation
Site AMMA-CATCH détruit lors de la guerre civile au
Mali
Difficultés
