Correction des images à haute résolution spatiale de la contribution des aérosols atmosphériques

Turbidité de l’eau aux alentours de Zeebrugge après application du Dark Spectrum Fitting (Image: IRSNB). Notez qu’il n’est pas possible de distinguer les zones  de très haute turbidité sur l’image initiale.
01/10/2018
Correction des images à haute résolution spatiale de la contribution des aérosols atmosphériques
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Kelle Moreau

Les images satellite sont utilisées de plus en plus régulièrement et pour diverses applications, comme par exemple, la cartographie de la turbidité de l’eau (un facteur important pour les organismes marins) et l’évolution spatiale des transports de sédiments.  Il est cependant nécessaire d’appliquer une correction atmosphérique avant d’utiliser les images pour étudier la surface terrestre. En effet, la présence d'aérosols dans l'atmosphère, des fines particules réfléchissant et absorbant la lumière, affecte de façon très variable la lumière captée par le satellite. Dans une nouvel publication de Quinten Vanhellemont, chercheur à la Direction Opérationnelle Milieux Naturels (OD Nature) de notre institut, un nouvel algorithme de correction atmosphérique est présenté pour des images de la couleur de l’eau à très haute résolution spatiale.

Le Dark Spectrum Fitting (DSF)-algorithme a été développé dans le cadre du projet PONDER, financé par le programme Stereo III de BELSPO (Politique Scientifique Fédéral). Ce projet a pour objectif d’exploiter des données provenant de capteur à très haute résolution spatiale, tel que Pléiades, afin d’extraire de l’information très détaillée sur la turbidité et le transport de sédiments. Ceci a donc nécessité le développement d’une correction atmosphérique afin de corriger les images avant leur exploitation.

Correction de l’effet des aérosols sur les images satellite

Le DSF-algorithme sélectionne sur l’image les pixels les plus sombres. Ces pixels permettent ensuite d’estimer les aérosols présent dans l’atmosphère et d’appliquer une correction atmosphérique. Avec les images Pléiades, grâce à sa très haute résolution spatiale, il est également possible de distinguer les ombres des objets au niveau du sol. Ces ombres permettent de produire des cartes de la distribution des aérosols à très haute résolution spatiale.

Applications supplémentaires

Le  Dark Spectrum Fitting-algorithme a également été utilisé pour la correction atmosphérique d’autres images, en particulier, Landsat et Sentinel-2. Depuis avril 2018, le DSF est aussi proposé dans ACOLITE comme algorithme standard pour la correction atmosphérique d’autres satellites. ACOLITE est un logiciel pour l’analyse et l'interprétation d’images satellite et a été développé par Quinten à l’Institut Royal Belge des Sciences Naturelles. Une publication dans laquelle le DSF est utilisé pour la correction atmosphérique de Landsat et Sentinel2 est également en cours de publication.

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