Exercice 1: Étude de l'ouragan Katrina du sommet des nuages aux vagues océaniques - suite
a) Sommet des nuages - MERIS
Le spectromètre est un instrument optique qui permet de mesurer les propriétés de la lumière (dans ce cas, son intensité) sur une portion spécifique du spectre électromagnétique. Après avoir procédé à des corrections d'étalonnage, chaque pixel se voir assigner une valeur donnée comprise entre 0 et 255, qui représente l'intensité de la lumière incidente au sein d'une plage distincte de longueurs d'ondes. La valeur 0 équivaut à la plus faible intensité et 255 à la plus élevée. L'intensité de la lumière incidente dépend de la réflectivité et de l'émissivité d'une surface au sol donnée dans la plage spectrale considérée. Pour MERIS, l'intensité mesurée est liée à la réflexion de la lumière solaire car le capteur n'émet pas de rayonnement. C'est ce que l'on appelle un capteur passif. La surface au sol représentée par un pixel est définie par la résolution spatiale du capteur.
Ouvrez des canaux de l'image MERIS.
1. Étudiez et comparez les images et leurs histogrammes respectifs
Un histogramme affiche le nombre de pixels de l'image concernée pour chaque valeur d'intensité. Les valeurs élevées (maximum 255, avec une image de 8 bits) indiquent une forte réflectivité et inversement. Canaux recommandés : 1, 5, 10, 14.
Histogrammes des canaux 1, 5, 10 et 14 de l'image MERIS
Comme vous le savez, la lumière visible ne peut pas passer à travers les nuages. En raison de leur totale réflexion de la lumière visible, les nuages apparaissent en blanc. Mais MERIS peut également détecter le rayonnement reflété dans la plage de longueurs d'ondes du proche infrarouge ou NIR (de l'anglais « Near InfraRed »).
2. Examinez visuellement certains sous-ensembles spatiaux de canaux NIR ne montrant que l'ouragan, en utilisant la fonction de détourage (Crop) lorsque vous ouvrez chacune des images, puis comparez-les avec le canal 8 qui indique la réflectance de la lumière visible (rouge).
3. Observez les histogrammes et commentez le facteur de transmission infrarouge d'un ouragan, c'est-à-dire le facteur de transmission des nuages dans cette région spectrale.
L'ouragan Katrina capté par les canaux 5 (image du haut) et 13 (image du bas) de MERIS, et les histogrammes correspondants
4. Comparez les images et leurs histogrammes. Pouvez-vous confirmer qu'il est impossible que le rayonnement électromagnétique traverse les nuages ?
Visualisons maintenant l'ouragan Katrina. Dans l'exercice précédent, vous avez pu constater qu'il était impossible que le rayonnement électromagnétique dans la plage opérationnelle du capteur MERIS, perce les nuages. C'est pourquoi « visualiser » signifie, dans ce cas, afficher le sommet des nuages de l'ouragan Katrina.
Faites l'essai avec différentes combinaisons RVB.
5. Laquelle vous paraît être la plus appropriée pour l'observation des ouragans ?
6. Essayez de créer une combinaison proche des vraies couleurs pour donner l'impression qu'elle soit vue d'en haut par l'œil humain.
7. Pouvez-vous détecter le sens de rotation en étudiant l'image composite en vraies couleurs ? Va-t-il dans le sens horaire ou anti-horaire ?
Observez attentivement l'œil de l'ouragan et comparez-le avec les bordures de l'œil.
8. Voyez-vous l'élément qui explique les différences d'aspect ?
Relisez le paragraphe d'introduction « L'ouragan Katrina » qui explique la formation de l'ouragan Katrina.
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