Exercice 1: Étude de l'ouragan Katrina du sommet des nuages aux vagues océaniques - suite
b) Vagues océaniques - ASAR
Les systèmes de détection par radio et télémétrie (radar) sont des capteurs actifs qui fournissent leur propre source d'énergie électromagnétique. Les capteurs radar actifs émettent un rayonnement d'ondes radio (série d'impulsions provenant d'une antenne). Une fois la cible atteinte, une partie de l'énergie émise est réfléchie et renvoyée vers le capteur. Ce rayonnement micro-ondes rétrodiffusé est détecté, mesuré et minuté. Le temps employé par l'énergie pour atteindre la cible et revenir au capteur détermine la distance ou plage qui sépare la surface visée de l'antenne. Il est ainsi possible d'obtenir une image en deux dimensions de la surface en enregistrant la distance et la magnitude de l'énergie réfléchie par les différentes cibles au passage du système. Le radar fournissant sa propre source d'énergie, les images peuvent être prises de jour comme de nuit. L'énergie à micro-ondes étant également capable de passer à travers les nuages et la pluie (hormis de rares exceptions), ce capteur est adapté à tous les temps. Ainsi, il est capable de percer le sommet des nuages de l'ouragan Katrina.
Ouvrez l'image ASAR de l'ouragan Katrina. Commencez par observer l'histogramme, puis voyez si vous comprenez pourquoi LEOWorks ne parvient pas à afficher l'image correctement.
Histogramme de l'image ASAR
Parce que le rayonnement rétrodiffusé est mesuré avec une très haute précision, les valeurs de pixels couvrent une plage de valeurs bien plus large que les valeurs de pixels des images de 8 bits habituelles. Les images de 8 bits stockent des valeurs de pixels dans une plage comprise entre 0 et 255. La précision de l'instrument ASAR nécessite une plage de valeurs de pixels nettement supérieure. Pour être compatibles avec une plage plus large de valeurs de pixels, les pixels de l'image ASAR sont stockés au format 32 bits (float32) et non au format 8 bits. La plage des valeurs de pixels affichée dans la visionneuse LEOWorks allant de 0 à 255 (8 bits), la visionneuse ne peut pas afficher correctement les images 32 bits sur l'écran de votre ordinateur.
L'étape suivante consiste à projeter cette image radar sur l'échelle de 8 bits grâce à un étirement interactif.
Observez l'image radar.
1. Comparez l'image avec la carte d'un atlas. Parvenez-vous à identifier le littoral dans le haut de l'image ?
2. Décrivez comment les caractéristiques de Katrina sont rendues dans l'image radar.
3. À l'aide de l'outil Measure, mesurez la distance entre l'œil de Katrina et la côte. Quel est le diamètre de l'œil de Katrina ?
Contrairement à l'image MERIS, vous ne pourrez pas identifier les nuages car, comme mentionné plus haut, le rayonnement à micro-ondes utilisé par les capteurs radar traverse les nuages. Examinons maintenant la surface de l'océan en dessous de l'ouragan.
Là encore, essayez de tirer des conclusions à partir du tourbillon de l'océan par rapport au tourbillon de l'ouragan lui-même.
L'imagerie radar (acquisition par ASAR) étant créée de manière radicalement différente par rapport à l'imagerie optique (acquisition par MERIS), elle doit aussi être interprétée différemment.
Au lieu de mesurer l'intensité du rayonnement réfléchi et émis au sein d'une bande spectrale, c'est la portion rétrodiffusée du rayonnement à micro-ondes émis par le capteur actif qui est mesurée. Les valeurs élevées, qui correspondent aux pixels clairs, indiquent qu'une portion comparativement importante est rétrodiffusée, et inversement.
4. Dans l'image radar, que nous révèle la partie claire de l'océan sur le degré d'agitation de la surface de l'océan ?
La photo suivante pourra vous aider à répondre à cette question.
Relation entre l'échelle de gris des images radar et la rétrodiffusion des différentes cibles
Comme l'indique la question précédente, les zones agitées et rugueuses de l'océan apparaissent en clair sur une image radar, tandis que les zones calmes et lisses apparaissent en foncé.
Fort de ces informations, observez à nouveau les valeurs d'échelle de gris de l'œil de l'ouragan et les bordures de l'œil.
5. Pouvez-vous en tirer des informations sur la vitesse du vent à l'intérieur de l'œil de Katrina ?
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