Observation de la Terre en orbite : webinaires scientifiques - septembre 2023

Simon Bélanger, Ph. D.

Professeur au Département de biologie, chimie et géographie; Groupe de recherche sur les environnements nordiques BORÉAS de l'Université du Québec à Rimouski; Québec-Océan : Groupe interinstitutionnel de recherches océanographiques du Québec

La télédétection optique multispectrale satellitaire des environnements aquatiques fait l'objet de recherche et développement depuis la fin des années 1970. Initialement limitées à la haute mer, les avancées technologiques réalisées au cours des 10 dernières années ont cependant permis le développement d'applications en milieux côtier, lacustre et même fluvial.

La présentation portera sur la télédétection de ces milieux et des principaux défis qui restent à relever à cet égard. Il s'agira de définir quelles variables peuvent être extraites des données satellitaires qui nous informent sur la qualité de l'eau, soit la matière organique dissoute, les matières en suspension et la concentration de chlorophylle-a. Outre la qualité optique de l'eau, il est également possible, dans certaines conditions, d'extraire des données satellitaires la bathymétrie et des informations sur les habitats en zones littorales.

Les principales méthodes utilisées pour obtenir les variables aquatiques seront présentées et leurs limites et précisions seront exposées selon différents contextes d'application. Quelques exemples d'applications seront présentés. Enfin, les principales plateformes satellitaires disponibles et à venir seront présentées, avec les perspectives qu'offrent les données hyperspectrales.

Soham Mukherjee, doctorant

Département de biologie, chimie et géographie; Groupe de recherche sur les environnements nordiques BORÉAS de l'Université du Québec à Rimouski; Québec-Océan : Groupe interinstitutionnel de recherches océanographiques du Québec

Simon Bélanger, Ph. D.

Professeur au Département de biologie, chimie et géographie; Groupe de recherche sur les environnements nordiques BORÉAS de l'Université du Québec à Rimouski; Québec-Océan : Groupe interinstitutionnel de recherches océanographiques du Québec

On fait souvent appel à la réflectance par télédétection (Rrs) pour déterminer les propriétés de la colonne d'eau là où les eaux sont optiquement complexes, comme :

• les propriétés optiques inhérentes (IOP), telles que l'absorption autre que celle de l'eau et la rétrodiffusion des particules;
• les variables biogéochimiques (BGC), comme la concentration en chlorophylle;
• la profondeur du fond marin et la réflectance benthique dans les eaux optiquement peu profondes.

Dans les méthodes de pointe pour inverser l'équation de transfert radiatif, p. ex. recherche sur grille avec des tables de référence ou optimisation d'une fonction objective, diverses combinaisons de paramètres (IOP, variables BGC et propriétés des eaux peu profondes) peuvent produire des mesures de Rrs semblables en termes de forme et d'amplitude. Ce problème « mal posé » engendre une incertitude dans les résultats obtenus avec l'équation de transfert radiatif inversée.

La présentation propose un schéma d'inversion bayésien pour les eaux optiquement peu profondes. La méthode constitue une solution, car elle produit des densités de probabilité d'IOP/BGC et des paramètres d'eaux optiquement peu profondes pour une observation de Rrs donnée tout en traitant du degré d'incertitude paramétrique.