Vincent GODARD

Département de Géographie

Université de Paris 8


V.2.4.4 - Dernière mise à jour : 04/04/2018

 

Fiche Mémo n°3.3. du cours de Télédétection niveau 2 :

Quelques missions de télédétection satellitale

 

Choix non exhaustif parmi celles que nous utilisons le plus ...

 

1. Quelques missions à moyenne et basse résolution spatiale

1.1. La série des NOAA

- Les missions satellitales de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) sont principalement orientées vers :

- l'observation des phénomènes météorologiques ;

- la structure thermique superficielle des océans ;

Mais aussi,

- l'agro-météorologie

- Plusieurs capteurs sont embarqués sur ces satellites dont les AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer)

- Lancé à partir des Tiros N (oct. 78) et NOAA 6 (juin 79) pour une série qui en est au 16e

c'est un capteur pour les grands ensembles régionaux

- Depuis NOAA 7 (nov. 81 - janv. 85) jusqu'à NOAA 14 (mars 95 - ) => AVHRR/2

Angle de balayage au sol : 112°

tab. 1 - Caractéristiques de l'AVHRR/2

AVHRR/2 (Advanced Very High Resolution Radiometer)

Résolution

0.5 km (visible)
1.0 km (infrarouge)

Fauchée

2600 km

Bandes
(microns)

0.58-0.68 (visible)
0.725-1.10 (proche IR)
3.55-3.93 (thermique)
10.3-11.3 (thermique)
11.5-12.4 (thermique)

Source : CEOS

- Depuis NOAA 15 ( oct. 98 - juil. 00) => AVHRR/3

Actuellement NOAA 16 (avril 01 - )

tab. 2 - Caractéristiques de l'AVHRR/3

AVHRR/3 (Advanced Very High Resolution Radiometer)

Résolution

0.5 km (visible)
1.0 km (infrarouge)

Fauchée

2940 km

Bandes
(microns)

1) 0.58-0.68
2) 0.72-1.00
3A) 1.58-1.64 (jour)
3B) 3.55-3.93 (nuit)
4) 10.3-11.3
5) 11.5-12.5
Les bandes 3A et 3B fonctionnent à temps partagé

Source : CEOS

- Comparable au capteur Végétation de SPOT

- L'ensemble des missions de la NOAA

- historique ;

- les autres capteurs, ...

est très bien décrit sur le site du Centre Canadien de Télédétection à la rubrique concernant le satellite NOAA.

 

1.2. La série des Météosat

- Réalisée par l'ESA (Agence Spatiale Européenne) et mis en place dans le cadre de l'Expérience Météorologique Mondiale

Les Météosat ne sont pas à proprement parler des satellites d'observation de la Terre

- Ils suivent la situation

- météorologique ;

et

- atmosphérique sur des aires importantes.

- Météosat 1 a été lancé en novembre 1977 par les américains

on en est au 8e (à partir du 3 e les lancements ont été effectués par Ariane 4 puis 5)

tab. 3 - Caractéristiques des capteurs de Météosat 1 à 7

Bande
en
Pixel (en km)
Fauchée (en km)
C
0,4 à 1,1
2,5 * 2,5
12 500
E
5,7 à 7,1
5 * 5
"
D
10,5 à 12,5
"
"

 Source : CEOS

1.3. Le capteur Spot 4 et 5 - VEGETATION

- Le programme VEGETATION est :

- cofinancé par l'Union Européenne, la Belgique, la France, l'Italie et la Suède

- réalisé sous la maîtrise d'oeuvre du CNES.

- destiné à l'étude de la biosphère continentale et le suivi des cultures.

- La couverture mondiale quasi-quotidienne, la fauchée de 2 250 km et la résolution de 1 kilomètre destine l'instrument VEGETATION à observer l'évolution de l'environnement :

- sur le long terme

- au niveau régional et mondial.

fig. 1 - Fauchée de VEGETATION


Sources : Spot Image

- Les références géométriques et les bandes spectrales de VEGETATION sont identiques à celles du HRVIR de SPOT 4 ou HRG de SPOT 5

=> analyse à plusieurs échelles spatiales

tab. 4 - Caractéristiques spectrales de l'instrument VEGETATION

Bandes spectrales
en µm
B0 - Bleu
0.45 - 0.52
B2 - Rouge
0.61 - 0.68
B3 - PIR
0.78 - 0.89
B4 - MIR
1.58 - 1.75
Sources : Spot Image

- Combinaison des hautes fréquences temporelles de VEGETATION et de la haute résolution spatiale du HRVIR ou HRG.

=> mesures simultanées des deux instruments pour :

- stratégies d'échantillonnage multi-échelle

- élaboration de modèles plus complexes.

- Intégration de données haute résolution (du HRVIR par exemple) plus facile qu'avec NOAA

- VEGETATION fonctionne indépendamment du HRVIR et du HRG.

- Il comprend un instrument de prises de vues radiométriques grand angle avec une résolution spatiale de 1 kilomètre.

- Il est doté d'une mémoire de masse dont la capacité d'enregistrement de données est de 90 minutes.

- Un outil d'étalonnage embarqué contrôle les performances radiométriques des prises de vue.

- VEGETATION a été conçu pour l'étude du couvert végétal.

Présence de bandes spectrales :

- rouge, PIR, MIR ;

- plus une bande bleue pour les corrections atmosphériques.

fig. 2 - Répartition des bandes spectrales de VEGETATION par rapport à la réflectance des sols et de la végétation


Sources : Spot Image

- Il existe des produits VEGETATION en accès libre pour des utilisations scientifiques ou des démonstrations :

- synthèses décadaires archivés depuis plus de trois mois ;

- en projection plate carrée ;

- résolution à un km.

Pour en savoir plus : spot-vegetation.com

Ou sur le site de la Vito : www.vito.be et free.vgt.vito.be

 

2. Quelques missions à moyenne et haute résolution spatiale

2.1. La série des Landsat

fig. 2bis - La "timeline" de la série des Landsat


Sources : USGS

 

2.1.1. Les Landsat 1, 2 et 3

- Lancement du 1er satellite d'observation de la Terre

Landsat 1 le 23 juillet 1972 (nom d'origine ERTS-A ou ERTS-1 : Earth Resources Technology Satellite)

- cycle orbital de 18 jours

Il est :

- américain ;

- équipé de 2 systèmes d'observation (capteurs : sensors).

tab. 5 - Caractéristiques des capteurs de Landsat 1 et 2


RBV (Return Beam Vidicon)
MSS (Multispectral Scanner)
Résolution
80 m
57 x 79 m
Fauchée
(170 x) 185 km
(170 x) 185 km
Bandes (en )
RBV 1 (bleu) - 0.475-0.575
RBV 2 (vert) - 0.58-0.68
RBV 3 (rouge) - 0.69-0.83
MSS 4 (bleu) - 0.5-0.6
MSS 5 (vert) - 0.6-0.7
MSS 6 (rouge) - 0.7-0.8
MSS 7 (PIR) - 0.8-1.1
Sources : USGS

- Le capteur RBV (Return Beam Vidicon)

=> sorte de caméra de TV

3 capteurs numérotés 1, 2, et 3

=> la dernière version (Landsat 3) était constituée d'un seul capteur panchro (0,5 - 0,8 )

- résolution spatial au nadir : 40 m

- champs total d'observation : 98 * 98 km

- Le capteur MSS (Multi spectral Scanner)

=> Radiomètre multibande à balayage par miroir oscillant

4 capteurs numérotés 4, 5, 6 et 7

=> la dernière version (Landsat 3) avait en plus une bande thermique (10.4-12.6 , résolution 120 m)

- Durée des missions

- Landsat 1 (juillet 1972 - juin 1978)

Soit 6 ans de fonctionnement et 271 757 scènes en 27 930 révolutions

- Landsat 2 (connu aussi sous le nom ERTS-B) a fonctionné 8 ans (janv. 75 - mars 83), soit 615 720 scènes

- Landsat 3 (connu aussi sous le nom Landsat-C) a fonctionné 5 ans (mars 78 - mars 83), soit 324 655 scènes

pour des durées de fonctionnement initialement prévues de 2 ans

 

2.1.2. Les Landsat 4 et 5

- Nouvelle génération de satellites d'observation de la Terre

- cycle orbital de 16 jours (orbite en 99 min.)

- meilleure aptitude à se positionner

- résolution spatiale accrue grâce au capteur TM

- Conserve le capteur MSS

dont la numérotation devient 1, 2, 3 et 4 (il n'y a plus de RBV)

- Le capteur TM

tab. 6 - Caractéristiques du capteur TM de Landsat 4 et 5


TM (Thematic Mapper)
Résolution
30 m (bande 6 à 120 m)
Fauchée
(170 x) 185 km
Bandes (en )
TM1 (bleu) - 0.45-0.52
TM2 (vert) - 0.52-0.60
TM3 (rouge) - 0.63-0.69
TM4 (PIR) - 0.76-0.90
TM5 (MIR1) - 1.55-1.75
TM6 (IRTh) - 10.4-12.5
TM7 (MIR2) - 2.08-2.35
Source : CEOS

 

- Durée des missions

- Landsat 4 (juillet 1982 - décembre 1993 - désarmé en 2001)

Soit 11 ans de fonctionnement

 - Landsat 5 (mars 1984 - janvier 2013)

Soit 29 ans de fonctionnement !

 

2.1.3. Les Landsat 6 et 7

- 3e génération de satellites d'observation de la Terre

- cycle orbital de 16 jours

- disparition du capteur MSS

- nouveau capteur TM dit ETM+ (Enhanced Thematic Mapper plus)

tab. 7a - Caractéristiques du capteur ETM+ de Landsat 6 et 7

Satellite
Capteur
Bande
en
Amplitude
Résolution spatiale
Landsat 6 et 7
ETM+
TM1 - Bleu
0,45 à 0,52
0,07
30
TM2 - Vert
0,52 à 0,60
0,08
30
TM3 - Rouge
0,63 à 0,69
0,06
30
TM4 - PIR
0,76 à 0,90
0,14
30
TM5 - MIR 1
1,55 à 1,75
0,20
30
TM7 - MIR 2
2,08 à 2,35
0,27
30
Panchro
0,50 à 0,90
0,40
15
TM6 - Thermique
10,4 à 12,5
2,10
60
Source : CEOS

- Durée des missions

- Landsat 6 (mars 1993) perte de contrôle à la mise en orbite

- Landsat 7 (juillet 1999 - mai 2003) à partir de mai 2003 l'instrument ETM+ fournit des données dégradées

 

2.1.4. La mission Landsat 8

- 4e génération de satellites d'observation de la Terre

- cycle orbital de 16 jours (orbite en 98,9 min.)

- 2 nouveaux capteurs :

- Operational Land Imager (OLI) ;

- Thermal Infrared Sensor (TIRS)

tab. 7b - Caractéristiques du capteur ETM+ de Landsat 6 et 7

Satellite
Capteur
Bande
en
Amplitude
Résolution spatiale
Landsat 8
OLI

Band 1 Visible

0.43 - 0.45

0,02
30

Band 2 Visible

0.45 - 0.51

0,06
30

Band 3 Visible

0.53 - 0.59

0,06
30

Band 4 Red

0.64 - 0.67

0,03
30

Band 5 Near-Infrared

0.85 - 0.88

0,03
30

Band 6 SWIR 1

1.57 - 1.65

0,08
30

Band 7 SWIR 2

2.11 - 2.29

0,18
30

Band 8 Panchromatic (PAN)

0.50 - 0.68

0,18
15

Band 9 Cirrus

1.36 - 1.38

0,02
30
TIRS

Band 10 TIRS 1

10.60 - 11.19

0,59
100

Band 11 TIRS 2

11.50 - 12.51

10,01
100
Sources : USGS

- Durée des missions

- Landsat 8 (février 2013 - ???)

 

- Informations sur les orbites

- système de référence des orbites => Worldwide Reference System-2 (WRS-2) path/row system

- orbite héliosynchrone à 705 km

- 233 révolutions par cycle orbitale couvrant le globe en 16 jours (à l'exception des hautes latitudes polaires)

- inclinaison de l'orbite 98.2° (légèrement rétrograde)

- un tour de Terre en 98.9 minutes

- passage à l'Equateur à 10:00 locale +/- 15 minutes

 

- autres caractéristiques

- taille d'une scène => 170 km x 185 km

- durée de vie nominale => 5 ans

 

fig. 2ter - Comparaison des bandes des Landsat 5 TM, 7 ETM+ et Landsat 8 OLI et TIRS


Sources : USGS

Où se procurer des données Landsat : http://earthexplorer.usgs.gov/

GEOSUD a recensé des outils gratuits de traitement pour faciliter l'utilisation et le traitement des images Landsat8 : http://www.geosage.com/highview/features_landsat8.html

  

2.2. La série des SPOT

- Cinq satellites ont été prévus pour cette mission

- cycle orbital de 26 jours

- orbite nominale à 832 km

- heure locale 10 h 15 au noeud descendant

- 1ère génération des Satellites Pour l'Observation de la Terre (SPOT)

tab. 8 - Caractéristiques des capteurs HRV 1 et 2 des SPOT1, 2 et 3

Satellite
Capteur
Bande
en
Résolution spatiale (en m)
SPOT1, 2 et 3
HRV 1 et 2
XS1 - Vert
0,5 à 0,59
20
XS2 - Rouge
0,61 à 0,68
20
XS3 - PIR
0,79 à 0,89
20
Panchro
0,51 à 0,73
10
Sources : Spot Image

- SPOT 1

- lancé en février 86 ;

- mis en veilleuse en 90 ;

- réactivé en mars 92 (a été mis en veille dès que SPOT 5 a été opérationnel).

- plus d'un million et demi d'images en 4 ans

- 4 millions d'enregistrements en 10 ans

- 6 millions de scènes SPOT en 16 ans

- désorbitation définitive le 17 novembre 2003.

- SPOT 2

- lancé en janvier 90 ;

- désorbitation définitive le 30 juillet 2009.

- SPOT 3

- lancé en septembre 93

- perdu en novembre 96

- 2e génération de SPOT

tab. 9a - Caractéristiques des capteurs HRVIR 1 et 2 de SPOT 4

Satellite
Capteur
Bande
en
Résolution spatiale (en m)
SPOT 4
HRVIR 1 et 2
B1 - Vert
0,5 à 0,59
20
B2 - Rouge
0,61 à 0,68
20
B3 - PIR
0,79 à 0,89
20
B4 - MIR
1,58 à 1,75
20
B2 en Panchro
0,61 à 0,68
10
Sources : Spot Image

- SPOT 4

- lancé en mars 98

fig. 3 - Répartition des bandes spectrales des HRVIR de SPOT 4


Sources : Spot Image

- 3e génération de SPOT

tab. 9b - Caractéristiques des capteurs HRG 1 et 2 de SPOT 5

Satellite
Capteur
Bande
en
Résolution spatiale (en m)
SPOT 5
HRG 1 et 2
B1 - Vert
0,5 à 0,59
10
B2 - Rouge
0,61 à 0,68
10
B3 - PIR
0,79 à 0,89
10
B4 - MIR
1,58 à 1,75
20
PA - Panchro
0,49 à 0,69
2,5 ou 5
Sources : Spot Image

- SPOT 5

- lancé le 4 mai 2002

- Spécificités de Spot 5 :

- 2 instruments HRG (Haute résolution géométrique) capables de générer des données à quatre niveaux de résolution pour un champ d'observation de 60 km :

- images de la bande Mir : 20 m

- images multispectrales (vert, rouge et proche infrarouge) : 10 m

- images panchromatiques : 5 m

- images panchromatiques supermode : 2,5 m

- 1 instrument HRS (Haute résolution stéréoscopique) dédié à l'acquisition simultanée de couples stéréoscopiques, avantage considérable pour la qualité du produit MNT :

- bande spectrale : panchromatique

- résolution : 10 m

- échantillonnage le long de la trace : 5 m

- largeur de la scène observée (centrée sur la trace du satellite) : 120 km

- longueur maximale d'une scène : 600 km

- angle de visée des télescopes (avant arrière) : ± 20°

- missions complémentaires, les passagers :

- l'instrument d'observation "grand champ" VEGETATION 2 assurera la continuité d'observation globale de la planète de VEGETATION de SPOT 4

- DORIS, orbitographie précise, datation et localisation de balises

- Un senseur stellaire couplé à l'instrument DORIS donne une précision absolue de localisation meilleure que 15 m, sans avoir besoin de point d'appui.

- enfin, SPOT 5 est équipé d'une mémoire à état solide de 90 Gbits (enregistrement possible de 200 scènes).

 

- Les capteurs HRV, HRVIR et HRG permettent des visées au nadir ou obliques

- Quelles sont les applications de la visée latérale ?

- Grande largeur du champs d'observation

- 117 km en couplant les deux capteurs

au lieu de 60 si l'inclinaison des capteurs est de 1,8° par rapport à la verticale

fig. 4 - Fauchée couplée des capteurs des satellites SPOT


Sources : Spot Image

- Grande répétitivité des observations

En raison du dépointage possible des télescopes

+/- 27° de part et d'autre de la verticale latéralement pour HRV, HRVIR et HRG

+/- 20° de part et d'autre de la verticale longitudinalement (en avant et en arrière) pour HRS

fig. 5 - Dépointage des miroirs pour les visées obliques


Sources : Spot Image

L'image peut même être prise dans une bande de 950 km de large

- La répétitivité théorique des prises de vue est comprise entre :

1 et 5 jours (suivant la latitude) au lieu des 26 jours de cycle orbital (cycle orbital abaissé à 5 jours en 2014)

- Au delà de 40° de latitude,

tout point peut être observé n'importe quel jour.

- A l'équateur, seule une mince bande d'environ 250 km (sur les 2 800 km séparant deux traces Spot adjacentes) n'est pas accessible un jour donné.

Et ce, grâce à la constellation des 3 satellites SPOT

fig. 6 - Constellation des satellites SPOT


Sources : Spot Image

SPOT 1 est mis en veille pour laisser sa place à SPOT 5.

- Stéréoscopie

À partir de couples de prises de vue panchromatiques => stéréorestitution

Une même scène peut être prise sous 2 angles différents

- Pour les missions SPOT 1 à 4

lors de 2 révolutions orbitales successives

ou

en mode tandem

Précision en Z (altitude) 12 à 15 m

 

fig. 7 - Acquisition stéréoscopique des satellites SPOT


Sources : Spot Image

- L'acquisition de deux scènes stéréoscopiques* peut être réalisée en mode tandem le même jour en utilisant deux des trois satellites au cours d'un cycle de 26 jours.

tab. 10 - Possibilité d'acquisitions stéréoscopiques en mode tandem

Latitude

30°

45°

60°

Nombre d'accès stéréoscopiques

10

14

26

44

Nombre d'accès stéréoscopiques en mode tandem

1

3

10

15

Sources : Spot Image

- Pour la mission SPOT 5

sur la même révolution, 1 minute 30 plus tard

Précision en Z (altitude) 10 m

Précision en X et Y 40 à 50 m

 

SPOT 5 est, malgré tout, équipé de capteurs (HRG et HRS) à larges champs,

car une scène SPOT contient 30 scènes Ikonos

 

3. Quelques missions radars

- Encore peu connues et peu utilisées par le grand public, les missions radars d'observation de la Terre se développent.

Elles permettent une observation :

- tout temps ;

- de nuit.

- À la différence des capteurs passifs, les bandes sont désignées par une lettre (attribuées lors de la deuxième guerre mondiale !).

tab. 11 - Codes, fréquences et longueurs d'ondes utilisés en télédétection radar

Bande
Fréquence
Longueur d'onde
P
0,3 - 1 GHz
30 - 100 cm
L
1 - 2 GHz
15 - 30 cm
S
2 - 4 GHz
7,5 - 15 cm
C
4 - 8 GHz
3,75 - 7,5 cm
X
8 - 12,5 GHz
2,4 - 3,75 cm
Ku (J)
12,5 - 18 GHz
1,67 - 2,4 cm
K
18 - 27 GHz
1,1 - 1,67 cm
Ka (Q)
27 - 40 GHz
0,75 - 1,1 cm
Source : BONN92 p. 216

- Plusieurs missions radar satellitales civiles sont actuellement opérationnelles, dont :

- Envisat (successeur des ERS) ;

- Radarsat

 

3.1. La série des ERS

- C'est une autre mission de l'Agence spatiale européenne, l'ESA, dont l'objectif est de :

- développer et exploiter la télédétection se rapportant aux océans, aux eaux littorales et aux glaces ;

- disposer d'observations tout-temps des terres émergées grâce à un radar à ouverture synthétique (SAR) ;

- contribuer au programme mondial de recherches sur les climats.

- ERS 1 comporte plusieurs capteurs dont :

- le AMI (Active Microwave Instrument) : le capteur radar

- Longueur d'onde => 5,6 cm

- Champs total d'observation => 80 km de large à 330 km du nadir

- Résolution spatiale => entre 25 et 30 m de côté

- le ATSR (Along Track Scanning Radiometer) : un capteur basse résolution pour le visible et le PIR (3 canaux dans chaque)

- Longueurs d'onde => 3,7 ; 11 et 12 mm

encore inconnues pour le visible d'ERS 2

- Champs total d'observation => 500 km

- Résolution spatiale => 1 * 1 km

- Les cycles de passage sont irréguliers (c'est une caractéristique d'ERS) :

- La charge utile

tab. 12 - Charge utile ERS-1 COMSS

AMI Active Microwave Instrumentation

Mode SAR-Image

Mode SAR-Wave

Résolution

<30 m

Résolution

<30 m

Fauchée

80-100 km

Fauchée

5 km

Fréquence

5.3 GHz (Bande C)

Fréquence

5.3 GHz (Bande C)

Mode Diffusomètre

Altimètre radar

Résolution

50 km

Précision

10 cm

Fauchée

500 km

Fréquence

13.5 GHz (Band KU)

Fréquence

5.3 GHz (Bande C)


ATSR-M Along Track Scanning Radiometer with Microwave Sounder

Comprend un radiomètre infrarouge et un radiomètre hyperfréquence

Radiomètre infrarouge

Radiomètre hyperfréquence

Résolution

1 km x 1 km

Résolution

22 km

Fauchée

500 km

Fauchée

500 km

Bands
(microns)

1.6
3.7
11
12

Bandes (GHz)

23.5
36.5

PRARE Precise Range And Rate Equipment

précision en portée: 5-10 cm

LRR Laser Retroreflector

Source : CEOS

tab. 13 - Charge utile ERS-2

La même qu'ERS-1 avec GOME et AATSR en plus

GOME Global Ozone Monitoring Experiment
(Le capteur est un spectromètre double)

Résolution

40 x 2 km
40 x 320 km

Fauchée

960 km

Bandes
(microns)

1) 0.24-0.295 (512 bandes)
2) 0.29-0.405 (1024 bandes)
3) 0.40-0.605 (1024 bandes)
4) 0.59-0.79 (512 bandes)

AATSR Advanced Along Track Scanning Radiometer

Résolution

0.5 km

Fauchée

500 km

Bandes
(microns)

0.65
0.85
1.27
1.6

3.7
11.0
12.0

Source : CEOS

- ERS 1

- lancé en juillet 91

- stoppé en mars 2000

a fonctionné en tandem avec ERS2

- ERS 2

- lancé en avril 95

- mis en veille en janvier 2001 (défaillance du capteur Digital Earth Sensor)

- Le successeur : ENVISAT

- lancé le 1er mars 2002

- plateforme multitâche dont les prémices remontent à 1988

- emporte 10 instruments

- durée de vie nominale 5 ans

- orbite à 800 km en 100 min

 

3.2. La série des Radarsat

- Trois satellites ont été prévus pour cette mission

- cycle orbital de 24 jours

tab. 14 - Charge utile de Radarsat

  • Fréquence: 5.3 GHz (Bande C)
  • Le RSO fonctionne dans 6 modes d'exploitation


Angle
d'incidence
(degrés)

Résolution
(m)

Fauchée
(km)

Standard

20-49
28 x 25
100

Fauchée
large

20-39
28 x 35
150

Haute
Résolution

37-48
10 x 9
45

Étendue

49-59
20 x 28
75

ScanSAR
(étroit)

20-39
31-46
50 x 50
50 x 50
300

ScanSAR
(large)

20-49
100 x 100
500
Source : CEOS

- Radarsat 1

- lancé en novembre 95

- Radarsat 2

- prévu fin 2005

- Radarsat 3

- prévu en ???

 

4. Quelques missions à haute et très haute résolution spatiale

4.1. Les pléiades

Programme franco-italien qui succède à celui des SPOT.

- Domaine de la très haute résolution spatiale

- vecteur radar développé par l'Italie (satellite disponible en 2005) ;

- vecteur optique composé de 2 satellites (développés par le CNES, opérationnel en 2008) lancés depuis Kourou, par un lanceur Soyouz :

- Pléiades-1A, le 17 décembre 2011 ;

- Pléiades-1B, le 2 décembre 2012.

- Pour le vecteur optique les caractéristiques sont les suivantes :

- cycle orbital de 26 jours

- orbite nominale à 694 km

- heure locale 10 h 15 au nœud descendant

- résolution spatiale en hausse :

=> 70 cm en mode panchromatique ;

(ré-échantillonné à 50 cm de résolution)

=> 2,8 m en mode multispectral (4*70cm).

[optimisation des 3 bandes XS (multispectrales, vert, rouge, PIR) et ajout d'une bande bleue]

- mais fauchée réduite :

=> 20 km

=> avec la possibilité d'élargir localement la fauchée (100 km x 100 km)

- nouvelles possibilités stéréoscopiques :

- dépointage de 30°

- tri-stéréoscopie (avec 2 satellites en orbite)


fig. 8 - Résolution spectrale des capteurs Pléiades


Sources : https://pleiades.cnes.fr/fr/PLEIADES/Fr/GP_mission.htm)


tab. 15 - Résolution spectrale des capteurs Pléiades selon les modes

Mode Canal Bande spectrale
Multibande B0 430550 nm (bleu)

B1 500620 nm (vert)

B2 590710 nm (rouge)

B3 740940 nm (proche infrarouge)
Panchromatique PA 470830 nm (noir & blanc)

Sources : Airbus


4.2. Les satellites Sentinelles

Actuellement au nombre de 3, les Sentinelles (Sentinel en anglais) sont une famille de satellites destinée à poursuivre et remplacer le programme ENVISAT, et d'autres... C'est un programme Européen du nom de Copernicus.


4.2.1. Sentinel-1

Quelques chiffres : (sources : http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-1/Facts_and_figures) :

Lancement : Sentinel-1A 3 Avril 2014 et Sentinel-1B 25 Avril 2016

Lanceur : Soyouz à Kourou en Guyane

Orbite : Polaire, héliosynchrone à l'altitude de 693 km

Cycle orbital : 12 jours

Délais de revisite : Six jours (à l'équateur) avec une constellation de deux satellites

Durée de vie minimum : sept ans

Capteur : radar à ouverture synthétique en bande C (SAR) à 5.405 GHz


tab. 16 - Résolutions des Sentinel-1 selon les modes

 Modes opérationnels : Interférométrie en mode fauchée large de 250 km pour une résolution de 5×20 m

Mode image avec emprise de 20×20 km et une résolution de 5×5 m (à 100 km intervalles)

Mode en bande cartographique de 80 km de large et 5×5 m de résolution

Mode extra large de 400 km de côté et 20×40 m de résolution


Si vous souhaitez compléter : https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/c-missions/copernicus-sentinel-1


4.2.2. Sentinel-2

Sources : https://sentinel2.cnes.fr/fr/sentinel-2

Lancement :     Sentinel-2A => 23 juin 2015

     Sentinel-2B => 6 mars 2017

Lanceur :  fusée Vega depuis Kourou

Orbite : quasi polaire (98,62°), héliosynchrone à l'altitude de 786 km

Délais de revisite : 5 jours (à l'équateur) avec une constellation de deux satellites

Heure de revisite : 10h30

Durée de vie minimum : 7 ans (12 ans de carburant)

Fauchée : 290 km pour une résolution de 10 à 60 m.

Capteur : un ensemble de capteur optiques passifs MSI (Multi Spectral Instrument), détecteur optique sur 13 bandes


tab. 17 - Longueurs d'ondes des Sentinel-2A et B

Résolution spatiale

Numéro de la bande

Satellite Sentinel-2A

Satellite Sentinel-2B

Longueur d’onde

(nm)

Largeur de bande (nm)

Longueur d’onde

(nm)

Largeur de bande (nm)

10m

2

496.6

98

492.1

98

3

560.0

45

559

46

4

664.5

38

665

39

8

835.1

145

833

133

20m

5

703.9

19

703.8

20

6

740.2

18

739.1

18

7

782.5

28

779.7

28

8a

864.8

33

864

32

11

1613.7

143

1610.4

141

12

2202.4

242

2185.7

238

60m

1

443.9

27

442.3

45

9

945.0

26

943.2

27

10

1373.5

75

1376.9

76

Sources : https://sentinel2.cnes.fr/fr/instruments-2


fig. 9 - Résolution spatiale et bandes spectrales du capteur MSI



Sources : https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/c-missions/copernicus-sentinel-2 (fig. 119)


tab. 18 - Spécifications des bandes spectrales du capteur MSI

Spectral bands (center wavelength in nm/SSD in m)

Mission objective

Measurement or calibration

B1 (443/20/60), B2 (490/65/10) &
B12 (2190/180/20)

Aerosols correction



Calibration bands

B8 (842/115/10), B8a (865/20/20),
B9 (940/20/60)

Water vapor correction

B10 (1375/20/60)

Circus detection

B2 (490/65/10), B3 (560/35/10), B4 (665/30/10),
B5 (705/15/20), B6 (740/15/20), B7 (775/20/20),
B8 (842/115/10), B8a (865/20/20), B11 (1610/90/20), B12(2190/180/20)

Land cover classification,
Leaf chlorophyll content, leaf water content, LAI, fAPAR, snow/ice/cloud, mineral detection.


Land measurement bands

Sources : https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/c-missions/copernicus-sentinel-2 (tab. 9)


4.2.3. Sentinel-3

En cours de rédaction

Sources : https://sentinel3.cnes.fr/fr/sentinel-3


 

La tendance actuelle des capteurs est à la (très) haute résolution spatiale.

L'avenir sera-t-il aux capteurs hyperspectraux* ?

 

Compilation des différents capteurs évoqués (ou non) dans cette fiche mémo : caracteristiques des capteurs_(fevrier2013).pdf

Sources : UMR TETIS

 Un site très complet de ressources sur les satellites d'observation de la Terre : https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions

 

5. Test de compréhension (susceptible d'être modifié, se renseigner)

Communiquez-moi sur la plateforme Moodle, à la rubrique travaux, les réponses aux questions suivantes :

 

Question n°3.3.1. Quel est le capteur qui a la fauchée la plus large :

a) AVHRR

d) ERS

b) MSS

e) AMI

c) VEGETATION

f) MSI

Question n°3.3.2. Quel(s) capteur(s) optique(s) permet(tent) d'enregistrer dans le "bleu" (prendre <500nm comme repère) :

a) AVHRR

d) ERS

b) MSS

e) AMI

c) VEGETATION

f) MSI

Question n°3.3.3. Quel est le cycle orbital le plus court :

a) Landsat 1

d) Pléiades

b) Landsat 8

e) SPOT 5

c) Radarsat

f) Sentinel-1

 

 

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NB : les mots suivis de "*" font partie du vocabulaire géographique, donc leur définition doit être connue. Faites-vous un glossaire.