Définition de la télédétection
La télédétection est la science qui consiste à acquérir des informations sur un objet ou un phénomène en mesurant le rayonnement émis et réfléchi. Il existe deux principaux types d’instruments de télédétection: actifs et passifs.
FAQ
Qu’est-ce que la télédétection?
La télédétection est un type de technologie géospatiale qui échantillonne les rayonnements électromagnétiques (EM) émis et réfléchis par les écosystèmes terrestres, atmosphériques et aquatiques de la Terre afin de détecter et de surveiller les caractéristiques physiques d’une zone sans contact physique. Cette méthode de collecte de données implique généralement des technologies de capteurs embarqués et satellitaires, qui sont classés comme des capteurs passifs ou des capteurs actifs.
Les capteurs passifs répondent à des stimuli externes, collectant le rayonnement réfléchi ou émis par un objet ou l’espace environnant. La source de rayonnement la plus courante mesurée par télédétection passive est la lumière du soleil réfléchie. Des exemples populaires de capteurs à distance passifs incluent les dispositifs à couplage de charge, la photographie argentique, les radiomètres et l’infrarouge.
Les capteurs actifs utilisent des stimuli internes pour collecter des données, émettant de l’énergie afin de scanner des objets et des zones sur lesquels un capteur mesure l’énergie réfléchie par la cible. RADAR et LiDAR sont des outils de télédétection actifs typiques qui mesurent le délai entre l’émission et le retour afin d’établir l’emplacement, la direction et la vitesse d’un objet. Les données de télédétection recueillies sont ensuite traitées et analysées avec du matériel de télédétection et des logiciels informatiques, qui sont disponibles dans une variété d’applications propriétaires et open source.
La télédétection est-elle utilisée?
La technologie de télédétection est utilisée dans une grande variété de disciplines dans des milliers de cas d’utilisation différents, y compris la plupart des sciences de la Terre, telles que la météorologie, la géologie, l’hydrologie, l’écologie, l’océanographie, la glaciologie, la géographie , et dans l’arpentage, ainsi que dans les domaines militaire, du renseignement, commercial, économique, de la planification et humanitaire. Voici quelques exemples typiques de télédétection:
- Télédétection SIG: le système d’information géographique (SIG) est un système conçu pour capturer, stocker, gérer, analyser, manipuler et présenter des données géographiques ou spatiales – la télédétection par satellite constitue une source importante de données spatiales. La télédétection et le SIG travaillent ensemble pour collecter, stocker, analyser et visualiser des données de pratiquement n’importe quelle position géographique sur Terre.
- La surveillance et la gestion de l’irrigation et de l’humidité du sol sont des composantes majeures de la télédétection dans l’agriculture. >
- Le radar Doppler mesure les événements météorologiques tels que la vitesse et la direction du vent dans les systèmes météorologiques ainsi que l’intensité et l’emplacement des précipitations. Une autre application est le contrôle du trafic aérien.
- Les satellites AVHRR et MODIS utilisent la détection thermique et la détection infrarouge moyen pour surveiller les volcans actifs.
- INSAR (radar interférométrique à ouverture synthétique) utilise une technique de télédétection par interférométrie pour prédire et fournir des alertes précoces en cas de glissements de terrain potentiels.
- Une application principale de la détection et de la télémétrie de la lumière (LiDAR) est la surveillance de la végétation , cependant, il est également appliqué dans les cas de télémétrie d’arme et de visée laser de projectiles. Le LiDAR peut également être utilisé pour détecter et mesurer la concentration de divers produits chimiques dans l’atmosphère.
- Des paires stéréographiques de photographies aériennes sont utilisées pour modéliser les caractéristiques de l’habitat terrestre et créer des cartes topographiques par des analystes d’imagerie et de terrain des départements de la circulation et des routes pour des itinéraires potentiels.
- L’imagerie spectropolarimétrique est utilisée par les chercheurs au laboratoire de recherche de l’armée américaine à des fins de suivi de cibles en identifiant les objets fabriqués par l’homme par leurs signatures polarimétriques, qui ne se trouvent pas dans les objets naturels.
- Les satellites de télédétection fournissent des images de télédétection avant et après afin de quantifier les dommages post-séisme, qui fournissent des données vitales pour les secouristes.
- Données d’altimètres laser et radar sur les mesures par satellites, sonars et ultrasons peuvent être utilisées pour la cartographie côtière et la prévention de l’érosion, pour mieux comprendre comment gérer les ressources océaniques, pour évaluer les impacts d’une catastrophe naturelle et pour créer des stratégies d’intervention en cas de catastrophe à utiliser avant et après un événement dangereux, et pour minimiser les dommages que la croissance urbaine a sur l’environnement et aider à décider comment protéger au mieux les ressources naturelles.
- La télédétection pour le pétrole et le gaz est un outil intégral pour les opérations gazières et pétrolières en amont et en aval grâce à l’évaluation des infrastructures pour la planification du site de puits. L’analyse spectrale est vitale pour l’évaluation des affleurements de surface et des infiltrations d’hydrocarbures de surface.
Importance de la télédétection
La télédétection permet de collecter des données à partir de zones dangereuses ou inaccessibles, avec une pertinence croissante dans la société moderne . Il remplace la collecte de données plus lente et coûteuse sur le terrain, fournissant une couverture rapide et répétitive de zones extrêmement vastes pour des applications quotidiennes, allant des prévisions météorologiques aux rapports sur les catastrophes naturelles ou le changement climatique.
La télédétection est également une méthode sans obstruction, permettant aux utilisateurs de collecter des données et d’effectuer le traitement des données et l’analyse SIG hors site sans perturber la zone ou l’objet cible. La surveillance des inondations et des incendies de forêt, de la déforestation, des ours polaires, des concentrations chimiques et des tremblements de terre ne sont que quelques exemples dans lesquels la télédétection géospatiale offre une perspective mondiale et des informations exploitables qui seraient autrement inaccessibles.
Avantages de la télédétection par micro-ondes
La télédétection par micro-ondes englobe à la fois la télédétection passive et active, couvrant des longueurs d’onde allant d’un centimètre à un mètre – la longueur d’onde plus longue du micro-ondes est une caractéristique importante de la télédétection car il peut pénétrer la brume, la pluie, la poussière et la couverture nuageuse plus efficacement que le visible et l’infrarouge.
La télédétection de l’environnement à l’aide de la télédétection par micro-ondes n’est donc pas affectée car les plus longues longueurs d’onde ne sont pas sensibles à la diffusion atmosphérique. L’énergie micro-ondes peut être détectée et les données peuvent être recueillies dans la plupart des conditions environnementales. Les applications incluent la surveillance de la glace de mer et la cartographie mondiale de l’humidité du sol.
Application de la télédétection au changement climatique
Application de la télédétection dans les études sur le changement climatique a fourni des avancées majeures dans la compréhension du système climatique et de ses changements, en quantifiant les états et processus spatio-temporels de l’atmosphère, des océans et des terres. Les capteurs satellitaires ont contribué à la détection et à la mesure des effets de refroidissement de l’augmentation des aérosols stratosphériques et du schéma spatial de l’élévation du niveau de la mer, qui autrement n’étaient pas observés par les observations des modèles climatiques classiques.
La recherche sur le changement climatique mondial utilise des mégadonnées provenant de plates-formes d’observation de la Terre, dans lesquelles des méthodes de données à distance multi-satellites, multi-capteurs et séries chronologiques à long terme sont mises en œuvre. Cela a facilité la détection des facteurs de sensibilité au climat, fait progresser l’étude de la variabilité spatiale des écosystèmes terrestres et contribué au développement de stratégies de réponse au changement climatique mondial.
Limitations de Données de télédétection
La télédétection est en fin de compte gérée par des opérateurs humains qui prennent des décisions cruciales concernant les capteurs à utiliser pour collecter les données et quand, les spécifications de résolution pour les données collectées et l’étalonnage des capteurs, ainsi que la sélection de la plate-forme qui transportera le capteur, qui exposent tous cette méthode à un certain degré d’erreur humaine.
Des inexactitudes peuvent également être introduites par le rayonnement du spectre électromagnétique émis par de puissants systèmes de télédétection actifs, qui peuvent être intrusifs et affecter le phénomène cible étudié. Les instruments de télédétection peuvent fournir des données inexactes et non étalonnées si le système matériel n’est plus étalonné. Il peut également y avoir des limitations liées aux coûts. C’est une méthode coûteuse qui nécessite une formation approfondie et spéciale pour l’analyse d’images
Histoire de la télédétection
Les premières pratiques de la télédétection moderne consistaient en photographies de la surface de la terre prises à partir de ballons captifs à des fins de cartographie topographique dans les années 1840. La photographie aérienne systématique utilisant des avions modifiés a été développée à des fins de surveillance militaire et de reconnaissance pendant la Première Guerre mondiale et pendant la guerre froide.
Avec l’émergence du programme spatial dans les années 1960, les instruments d’observation de la Terre et les satellites météorologiques tels que Nimbus et Landsat ont fourni des mesures mondiales de diverses données à des fins militaires, civiles et de recherche. IKONOS, le premier satellite commercial construit pour collecter des images à très haute résolution, a été commandé par Lockheed Martin, lancé en 1999 et mis hors service en 2015.
OmniSci fournit-il des solutions de télédétection ?
Les données de télédétection sont une source majeure de données spatiales utilisées dans les systèmes d’information géographique (SIG). Les processus spécifiques à la géospatiale dans les outils SIG deviennent trop lents pour les énormes volumes de données fournis par les technologies modernes de télédétection.
OmniSci comble ce fossé en fournissant une plate-forme d’analyse accélérée qui permet aux analystes géospatiaux de filtrer de manière croisée des milliards d’enregistrements de données de localisation et de polygones avec d’autres fonctionnalités en quelques millisecondes. Le moteur SQL OmniSciDB stocke de manière native les types de données géographiques et géométriques, permettant aux utilisateurs d’exécuter des calculs géographiques avec la puissance de traitement massivement parallèle des processeurs et des GPU.