réalisation de signatures spectrales

Réalisation C. LIEVRE septembre 2004

Comment réaliser des signatures spectrales ?

Qu'est-ce qu'une signature spectrale ?
Lorsque le satellite Spot regarde un élément de surface au sol, il lui attribut une valeur comprise entre 0 et 255 ce qui définit la nuance de gris du pixel correspondant de l'image. Si le satellite regarde le même élément de surface dans trois canaux différents, il attribuera à ce pixel trois valeurs probablement différentes, une valeur pour le canal B1 (ou XS1), une valeur pour le canal B2 (ou XS2) et une valeur pour le canal B3 (ou XS3).
Ces trois valeurs, reportées sur un graphique, définissent ce qu'on appelle la signature spectrale du pixel c'est à dire de l'élément de surface au sol observée par le satellite.

Qu'appelle t-on la Réflectance ?
C'est une valeur physique qui correspond au rapport entre la luminance, c'est à dire l'énergie renvoyée par un objet vers l'oeil de l'observateur (ou le capteur), et l'énergie incidente envoyée à l'objet par le soleil (ou une autre source de lumière).

Les valeurs, comprises entre 0 et 255, attribuées à chaque pixel pour chaque canal, sont proportionnelles aux valeurs de réflectance mesurées par le satellite dans les trois longueurs d'ondes, vert, rouge et infra rouge.

Mesure au laboratoire de la signature spectrale de différents objets.
Cette mesure peut très facilement se faire au laboratoire avec le matériel suivant :
- Le radiomètre JEULIN (avec Canson noir et blanc pour l'étalonnage)
- Un ordinateur équipé d'une interface ESAO
- Le logiciel "Winrad"
- Des boîtes de Petri avec différents substrats ( eau, sable sec, terre mouillée, herbe, feuilles, aiguilles de pin, bitume, ardoise...)

Protocole expérimental

- Brancher le radiomètre sur l'interface ESAO
- Lancer le logiciel "Winrad"
- Etalonner le radiomètre

- Sélectionner "Radiomètre automatique"
- Sélectionner "Etalonnage"
- Placer le papier Canson noir dans le tiroir et le refermer hermétiquement
- Sélectionner "Etalonnage sur fond noir" valider et attendre que le logiciel ait fini sa mesure
- Remplacer le Canson noir par la Canson blanc et refermer hermétiquement le tiroir
- Sélectionner "Etalonnage sur fond blanc" valider et attendre que le logiciel ait fini sa mesure

- Mesurer la réflectance des divers objets proposés

- Remplacer le Canson blanc par la boîte de Pétri contenant le substrat à mesurer
- Sélectionner "Créer un fichier de mesure"
- Cliquer sur l'icône "Effectuer une mesure"
- Indiquer la nature de l'objet et valider, la signature spectrale se trace automatiquement.
- Effectuer d'autres mesures avec les autres substrats proposés en superposant les signatures spectrales de chaque objet afin de les comparer plus facilement.
- Sauvegarder et imprimer les résultats